肖建军 唐 平

（湖南华曙高科技有限责任公司 长沙410205）

近年来，3D打印技术的应用越来越广泛，这其中工业级的粉末床金属3D打印技术在航空航天、军工、模具、医疗等领域的发展尤为迅速。但是，开发一个新零部件的金属3D打印工艺过程中，出现打印失败是较为常见的现象，对于结构复杂、打印难度大的零部件，往往需要对打印工艺进行摸索，多次迭代更新设计，才能最终打印出合格的零部件。对于一些打印时间较长（数天）的大件，若出现打印失败，其所造成的损失是巨大的，如耗费机器打印时间、浪费粉末、延迟交付等。尽管现在的粉末床金属3D打印系统存在打印失败的风险，但是在诸多情况下，可以通过对建造过程的环境控制，设备的正确使用、工艺参数的控制以及对零部件优化设计等方面进行优化调整，将风险大大降低。在此，通过大量的应用实践验证，研究了一些提高打印成功率的关键要素，以及常见的打印失败案例，供大家参考。

1 辅助配套要素

1.1 惰性气体

粉末床金属3D打印过程中需要在惰性气体（氮气、氩气）保护下进行，惰性保护气体纯度应不小于 99.9%，推荐优先使用氩气作为保护气体。由于不同材料的活性存在差异，需正确使用不同的保护气体类型（见表1），同时还需要保证充足的气体供应。气体供应不足导致打印过程出现暂停，若暂停时间较长后再续接，工件表面会留下因工件冷却而产生的收缩痕迹。

表1 常见金属粉末惰性气体使用类型