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用于增材制造的(AM)金属粉末成本很高，在打印零件的制造成本中占了相当大的比例。
虽然打印机设备相关的投资在采购设备之初占据了主要的成本比例，但是随着时间的推移，逐渐回本，但原料成本仍然是持续增长的。
高频的使用场景每时每刻都在突出金属粉末价格的高昂，特别是与塑料材料相比，所以从金属粉末中提取最大性能是较为迫切的需求。
A price worth paying?
这是值得付出的投资吗?
金属粉末成本高是有合理原因的。高昂的价格在很大程度上反映了生产方式，最常见的是水、气体(氮气、氩气或氦气)或基于等离子体的雾化，这会影响粉末颗粒大小和形状等重要特性。等离子体处理生产的颗粒，具有高度球形、基本不含卫星的形态，以及优异的纯度，通常会使其性能达到最高价格。
日益激烈的市场竞争正在推动着成本降低，但在颗粒形态，化学纯度和一致性方面严格要求的背景下。粒度分布(PSD)要求是降低成本的主要障碍，例如，只有10-50%的气体雾化工艺产品通常在增材制造所需的20-150 µm尺寸范围内。缩小PSD意味着更低的可用产量和更高的成本。
这种情况强调了选择适合的特定打印要求最佳匹配的粉体供应的价值，当然也不能过于规格化。然而，也提出了一个问题：是否可以提高所购的粉末的性能?如果可以，如何提高?
优化粉末性能
Desktop Metal合作研究了这一问题，这是一家金属增材制造商业粘合剂喷射打印机的制造商。目的是确定是否可以通过烘烤(在空气或氮气中)或储存条件来提高金属粉末的性能。结果为优化粉末性能提供了有用的见解。
烘烤
下图显示了如何在空气或氮气(@ 200oC，持续12小时)下烘烤D50为12 µm的不锈钢增材制造粉以改变流动性能，通过测量基本流动性能(BFE)和比能量(SE)来量化。这些与增材制造性能相关的动态特性是通过FT4粉末流变仪，应用该仪器的标准协议进行测量的。
空气中烘烤的影响最明显，导致BFE显著增加，SE降低。在氮气中烘烤具有相似但不太明显的效果。 BFE值是根据在向下移动过程中作用在测试仪刀片上的轴向和旋转力的测量结果生成的。在密集的粉末中，力的传递非常有效，与这种压缩作用相关的流动区相对较大。因此，较高的BFE值通常与更有效的颗粒填充有关。相反，SE值是在叶片向上移动中测量的，同时会受到机械互锁程度和颗粒之间的摩擦力的影响。
结果表明，烘烤提高了颗粒填充效率，同时降低了颗粒间的相互作用。两种效果都表明了表面特性的变化。
更有趣的是，这对增材制造性能意味着什么呢。高效的颗粒填充可提高打印质量，因为它可以减少了粉末层中的空隙，并扩展成品零件。在重力作用下，良好的流动性有利于粉末在构建平台上分散。因此，所有的数据都表明，烘烤可能会改善性能。
储存
上图说明了储存条件的影响情况。与环境条件相比，使用干燥剂(每1600克金属粉末含16.5克氧化钙)储存会增加BFE和SE值。很明显，样品能够保持水分。在忽略干燥剂的影响下，水实际上有利于流动性，特别是SE。水能润滑颗粒与颗粒之间的相互作用，颗粒间的摩擦，或将静电荷降至最低，使得这种观察合理化。
储存和处理
最后这张图显示了烘烤和储存的综合效果，阐明不同条件的相对影响。 观察这三组BFE数据，可以发现使用干燥剂储存不仅增加了测量值，而且还削弱了烘烤引起的差异。这凸显了储存引起的流动特性的变化与烘烤引起的变化相比是多么的显著，而且储存条件需要以保持预处理带来的任何收益。
研究表明，烘烤和储存条件都会对金属粉末的流动性产生重大影响，影响打印性能。相关的机制很复杂，无法预测，但可以测量。对第二种不锈钢粉末的进一步研究表明，PSD也是一个重要因素，这一意料之外的结果强调了评估优化处理和存储条件对每种粉末的重要性。
总结
通过适当的预处理(如烘烤)和储存，可以中提取更好性能的金属粉末。这些策略可以带来良好的收益，并潜在提高原料的价值。使用与工艺相关标准进行系统研究，是优化性能和提高生产经济性的基础。
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