可持续发展是工业制造的关键价值驱动因素和关注点，增材制造以多种方式满足了这一需求。
增材制造是一项迅速成熟的工业技术，通过高效紧凑的设计、精确配合的材料、更少的制造步骤、减少浪费和按需制造，具有降低当前劳动密集型制造流程的能源和资源需求的巨大潜力。金属增材制造依靠高纯度工业气体和精密气体混合物来制造符合严格技术规范和所需机械和物理特性的产品。氩气等气体是金属粉末生产过程中每个制造步骤不可或缺的一部分 从惰性粉末存储到惰性构建室气氛，再到最终的制造零件后处理。
在金属增材制造领域，粉末床熔融（PBF）是目前最广泛接受的工业工艺之一。PBF零件的终端市场包括汽车、医疗设备和植入物、国防和航空部件。PBF生产的零件甚至已经登陆火星。正如任何成熟的制造工艺所预期的那样，增材制造（包括PBF）的越来越多的采用要求一致的零件质量、高可靠性和长期可重复性。同样重要的是生产成本需要与当前的制造技术相当或更好。虽然质量要求大幅提高，但生产成本、设备成本和耗材成本等总成本面临巨大压力。许多PBF机械运营商、原始设备制造商和金属粉末制造商不得不降低价格以保持竞争力，因为他们知道单位价格的任何损失都将通过长期的高产量来获得。
连续清除构建室中的气体和金属污染物是PBF过程中的一个重要步骤，会影响产品构建质量和成本。迄今为止，人们对工业气体供应的关注较少（工业气体供应可能是PBF工艺中仅次于金属粉末的第二大原材料成本）。然而，这种情况也在发生变化，因为PBF制造商要求以更低的成本获得更高质量的天然气。因此，工业气体供应商正在创新方法，通过改进气体处理来满足严格的质量要求，同时降低单位价格。
工业气体制造商能够以更高的工艺生产率、更高的材料利用率、更高的气体使用效率、有竞争力的气体价格以及更高效、更安全的气体处理等形式向客户展示价值，将是帮助行业实现全面商业化的最大赢家。
工业气体供应商可以通过多种方式为其PBF客户增加价值，以确保工业制造过程的稳定性和可重复性。其中包括高效的建造室气体再循环、使用惰性气体改进粉末处理、专业粉末储存装置、提高供应可靠性、气体回收和现场气体生成。
这些工艺改进不仅会减少制造失败，还会降低气体成本和减少粉末浪费——这是PBF制造商的主要目标。了解正确的气体处理和回收将降低PBF工艺的成本和环境影响非常重要。在过去的几年里，向TNSC等PBF制造商供应氩气的领导者一直在努力制定可持续气体使用的成功战略，用于（a）新粉末生产，（b）粉末储存，以及（c）PBF工艺本身。这篇文章提供了这三个领域正在进行的努力的更多细节。
增材制造在几个AM构建过程中使用金属粉末作为制造零件的基础材料。金属粉末在上个世纪已经发展到支持多种工业制造部门的广泛应用。从早期简单的陶瓷、油漆和化妆品应用到现在最先进的应用，如高温合金、复杂的电子产品和复杂的医疗仪器。
许多方法用于从有价值的金属和合金如钛、铝、不锈钢、铁、铜、镍基合金和钴基合金生产金属粉末。由于粉末颗粒的几何特性使其成为增材制造（AM）的理想选择，雾化通常被视为首选方法。
粉末生产中的气体
在几种金属粉末制造工艺中，气体用于将熔融金属剪切成小液滴，并防止通过惰性气氛氧化。在气体雾化过程中，熔融金属流在塔中被高压气流分解成小液滴。当液滴自由下落时，它们的表面张力将液滴聚结成固体球体，在下面收集成金属粉末。虽然任何气体都可以提供所需的剪切力，但使用氮气或氩气可以防止氧化。粉末的尺寸、形状和表面粗糙度可以通过调节金属进料速度、雾化气体压力和流量以及喷嘴设计来控制。（见图1）