کیفیت قطعات فلزی چاپ سه بعدی شده به پودر بستگی دارد
کیفیت پودر فلز به عنوان ماده اولیه، کیفیت محصول نهایی را تا حد زیادی تعیین می‌کند. به طور کلی، تمیزی، مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات پودر از عوامل کلیدی محدود کننده عملکرد شکل‌دهی قطعات هستند.
مورفولوژی پودر مستقیماً بر چگالی و سیالیت حجمی تأثیر می‌گذارد که به نوبه خود بر فرآیند تغذیه و پخش پودر و عملکرد نهایی قطعات تأثیر می‌گذارد. در تولید افزودنی ذوب بستر پودر، مکانیسم پخش پودر، ذرات پودر را به طور یکنواخت در ناحیه شکل‌دهی پخش می‌کند و سیالیت خوب کلید دستیابی به یک بستر پودر یکنواخت و صاف است. پودرهای کروی و نزدیک به کروی دارای سیالیت خوب، چگالی حجمی بالا، چگالی بالا و ساختار یکنواخت هستند و پودرهای مواد اولیه ترجیحی برای تولید افزودنی ذوب بستر پودر هستند.
با این حال، اگر پودر توخالی و پودر ماهواره‌ای در پودرهای کروی و نزدیک به کروی وجود داشته باشد، عملکرد نهایی قطعات کاهش می‌یابد. پودر توخالی سهم بیشتری در پودرهایی با اندازه ذرات بزرگتر از 70 میکرومتر دارد که باعث ایجاد نقص‌هایی مانند منافذ در قطعات شکل‌دهی شده می‌شود که رفع آنها دشوار است. پودر ماهواره‌ای سیالیت پودر را کاهش داده و مانع تجمع یکنواخت پودر در طول پخش لایه‌های پودر پیوسته می‌شود و در نتیجه باعث ایجاد نقص در قطعه می‌شود. بنابراین، پودرهای فلزی برای تولید افزودنی همجوشی بستر پودر باید نسبت پودر توخالی و پودر ماهواره‌ای را در مواد اولیه پودر به حداقل برسانند.
توزیع اندازه ذرات پودر برای توصیف ترکیب و تغییرات ذرات با اندازه ذرات مختلف در سیستم ذرات پودر استفاده می‌شود و پارامتر مهمی است که برای توصیف ویژگی‌های ذرات پودر استفاده می‌شود.
اندازه ذرات پودر مستقیماً بر کیفیت پخش پودر، سرعت شکل‌دهی، دقت شکل‌دهی و یکنواختی سازمانی فرآیند تولید افزودنی تأثیر می‌گذارد. برای فرآیندهای مختلف، اندازه ذرات پودر انتخاب شده متفاوت است. به طور کلی، فناوری ذوب انتخابی لیزری (SLM) پودرهایی با اندازه ذرات 15 تا 45 میکرومتر و فناوری ذوب انتخابی پرتو الکترونی (SEBM) پودرهایی با اندازه ذرات 45 تا 106 میکرومتر را انتخاب می‌کند.
از دیدگاه ترمودینامیک و سینتیک، هرچه ذرات پودر کوچکتر باشند، مساحت سطح ویژه آنها بزرگتر و نیروی محرکه تف‌جوشی آنها بیشتر است، یعنی ذرات کوچک پودر برای شکل‌دهی قطعات مناسب‌ترند. با این حال، پودرهایی با ذرات خیلی ریز منجر به کاهش سیالیت، چگالی سست و رسانایی الکتریکی پودر می‌شوند و شکل‌پذیری پودر کاهش می‌یابد و کروی شدن در طول فرآیند چاپ مستعد رخ دادن است. اندازه ذرات خیلی درشت پودر، فعالیت تف‌جوشی پودر، یکنواختی پخش پودر و دقت شکل‌دهی را کاهش می‌دهد.
بنابراین، با توجه به الزامات عملکرد قطعات نهایی، پودرهای درشت و ریز به درستی با هم تطبیق داده می‌شوند تا چگالی حجمی و سیالیت پودرها بهبود یابد، که برای تولید افزودنی ذوب بستر پودر مناسب است. محققان معتقدند که در محدوده کلی اندازه ذرات فرآیند تولید افزودنی ذوب بستر پودر لیزری، استفاده از توزیع گسترده‌تر اندازه ذرات می‌تواند پر شدن ذرات کوچک را در شکاف‌های بین ذرات بزرگ افزایش داده و چگالی بستر پودر را در طول فرآیند لایه‌گذاری پودر بهبود بخشد.
از وضعیت تحقیقات فعلی در مورد تأثیر تغییرات ویژگی‌های پودر بر کیفیت شکل‌دهی، تغییرات در اندازه پودر، مورفولوژی و حالت سطح بر پخش پودر و کیفیت شکل‌دهی پودر تأثیر می‌گذارد. از نظر چگالی شکل‌دهی، توزیع معقول اندازه ذرات، کروی بودن بالاتر و کاهش چسبندگی بین ذرات می‌تواند چگالی سست و کیفیت پخش پودر پودر را بهبود بخشد، تعداد منافذ و عیوب ذوب نشده در نمونه شکل‌دهی را بیشتر کاهش دهد و چگالی شکل‌دهی را بهبود بخشد.