本项目课题属于广东省2015-2016年度前沿与关键技术创新重大科技专项项目，专题名称: 高性能3D打印材料及其制备，专题编号: 20160913，项目名称“3D打印用金属球形粉末雾化法制备工艺及设备”，项目总投资2000万元，其中政府资助金额500万元，企业自筹资金1500万元。

    目前，3D 打印用金属粉末材料基本被国外垄断，我国只能依赖进口，而国外厂商大都采取“销售 3D 打印设备搭售粉末材料”的策略，有意提高粉末材料的价格，这大大增加了我国使用 3D 打印材料的成本，直接限制我国 3D 打印产业的发展。而3D打印技术在航空航天，武器装备，生物医疗等行业有 极大关注和需求，因此研制和生产3D打印用金属球形粉末雾化法制备设备具有十分巨大的市场潜力。

    本课题以激光3D打印金属粉末需求为背景，开展高品质、低卫星球率、低空心球率电极感应熔炼气体雾化系统及其粉体雾化技术开发，突破粉末卫星球比例控制、雾化粉体空心球率控制、粉体粒度分布控制关键技术，以满足激光3D制造对金属粉末粒度、杂质含量、粉末形态及其缺陷密度提出的要求，形成电极感应熔炼气体雾化粉末制备装备及其工艺技术系统。

     电极感应熔炼气体雾化粉末装备是用快速凝固的方法制取金属粉末的专用设备，其工作原理是先把金属用感应加热的方法熔化，然后将熔融的金属经高压惰性气体，喷成雾状，细细的液滴在飞行中经急剧冷凝后凝固成球形或是亚球形颗粒即成细小颗粒（粉末），根据高速气流压力和速度的不同可生产出不同粒度分布的粉末产品。设备结构由以下几部分组成：高频感应熔炼系统，真空系统、雾化系统、粉尘收集系统、 供气系统、控制系统等组成。

    目前该项目研制完成具有自主知识产权的电极感应熔炼气体雾化粉末制备装备，突破了粉末卫星球比例控制、雾化粉体空心球率控制、粉体粒度分布控制等关键技术，实现了满足激光3D 制造的高品质、低卫星球率、低空心球率金属粉末制造。该装备制备的材料在高温过程中不会受到任何污染，特别适合钛、锆等活泼金属材料球形粉体的制备。 目前该项目研发的气体雾化粉末制备装备以及制备的金属粉末已在金属模具制造、激光熔融修复等领域开展了一定的应用研究。产品经广东省东莞市质最监督检测中心与国家钢铁材料测试中心检测，检验达到技术指标要求。以牌号为TC4钛合金粉末为例，性能达到：Hall流动性测试小于28s/50g，氧含量小1000ppm，氮含量小于200ppm，粉末松装密度大于2.5g/cm3,粉末振实密度大于2.8g/cm3,平均粒度小于30μ m、球化率95%以上。经多家用户在3D 打印上的验证显示，该装备制备的金属粉末在3D 打印部件的产品性能与国外同类产品性能相当。