威恒料位传感器WKC1204-FL-NP：3D打印设备金属粉末检测的精准之选

在 3D 打印（尤其是金属增材制造）的自动化生产体系中，对供粉容器内金属粉末有无的精准检测是保障打印流程连续、提升打印件质量稳定性的核心环节。金属 3D 打印过程中，铺粉、送粉等关键工序的粉末供给把控、储粉罐 / 送粉仓内料位的动态监测，直接关系到打印节奏与成品精度。一旦检测出现偏差，轻则导致金属粉末浪费、打印中断，重则引发设备空转磨损或打印件因缺粉出现孔隙、裂纹等缺陷，给企业带来原材料损耗、设备维修成本与订单延误的多重损失。因此，一款适配金属粉末特性、抗挂粉能力强、性能可靠的料位传感器，成为 3D 打印设备自动化运行中不可或缺的关键组件。

传统检测方案的技术痛点

当前，在 3D 打印设备的金属粉末检测场景中，普通料位传感器普遍存在难以克服的技术短板。金属粉末（如钛合金粉、不锈钢粉、铝合金粉）具有极高的吸附性与流动性，且粉末粒径细微（通常在 10-50μm），普通传感器的探头在接触这些介质时，极易出现严重挂粉残留、粉末堆积现象。这些附着在探头上的金属粉末会形成虚假的料位信号，导致检测系统频繁误报，严重干扰打印流程的连续性。

例如，在 SLM（选择性激光熔化）3D 打印设备中，若传感器因挂粉误判储粉罐内金属粉末充足，系统可能持续执行打印程序，导致铺粉装置因缺粉无法完成铺粉，打印件中途报废；若误判缺粉，则可能过度补粉造成粉末溢出浪费，还会因粉末堆积影响送粉通道顺畅性，引发设备卡滞故障。此外，随着挂粉的持续积累，传感器的检测灵敏度会大幅下降，真实的料位数据完全失真，给 3D 打印设备的自动化控制带来极大阻碍，难以实现金属粉末的精准管控。

新解决方案介绍

Waytop 推出的料位传感器 WKC1204-FL-NP ，专为解决 3D 打印设备金属粉末检测难题而设计。该传感器采用免挂料专利电路设计（专利号：ZL2015 20344946X.），即便在金属粉末高频接触的场景中，探头出现挂粉现象，仍能精准检测粉末有无，彻底杜绝误报，完美适配 3D 打印设备的复杂工况需求。

料位传感器 WKC1204-FL-NP 的核心参数与特性如下：

• 型号：WKC1204-FL-NP

• 尺寸：适配 3D 打印设备储粉罐、送粉仓及狭小安装空间

• 用途说明：料位传感器 WKC1204-FL-NP 用于 3D 打印设备，检测容器里边金属粉末有无并输出开关量信号

• 输出信号：输出开关量信号，能快速响应金属粉末的有无变化，满足 3D 打印设备实时监测与联动控制需求

• 材质：PEEK+316L 不锈钢材质，兼具耐磨损、抗腐蚀特性，适配金属粉末的物理化学特性，避免粉末污染与传感器损耗

• 适用行业：3D 打印

• 适用场景：适用于 SLM、EBM（电子束熔化）等金属 3D 打印设备的储粉罐、送粉仓、铺粉装置料斗等多种场景

• 

传感器原理介绍

该传感器采用变频电容抗挂粉检测原理，通过内置超高精度信号处理芯片动态调节检测频段，精准捕捉探头周围电容场的细微变化，以此作为判断金属粉末有无的核心依据。当金属粉末接触或离开探头时，探头周边的电容场会因金属粉末的介电常数与导电特性产生规律性波动，系统通过定制化抗挂粉算法快速识别这种特性差异 —— 能够有效区分真实粉末料位与探头表面挂粉形成的虚假信号，穿透挂粉层精准捕捉真实料位状态，从而快速且准确地判定金属粉末有无。

针对 3D 打印中金属粉末易挂粉、粒径细微的核心痛点，此原理通过高频频段调节与抗挂粉算法的双重保障，既能忽略探头表面附着的粉末层干扰，又能适配不同材质金属粉末（如钛合金、不锈钢、铝合金粉）的介电常数差异；无需根据粉末类型频繁手动校准，且能抵御粉末流动过程中产生的静电干扰，为 3D 打印设备的连续稳定运行提供长期可靠的检测保障。

选型过程

广东某 3D 打印设备制造企业在其生产的 SLM 金属 3D 打印机中，长期受普通料位传感器的困扰。该设备适配的钛合金粉、不锈钢粉吸附性极强，传感器探头在接触粉末后短时间内就会形成顽固挂粉层，导致设备频繁误报缺粉或粉满。这不仅打乱了打印流程的连续性，造成大量高价值金属粉末浪费，增加了生产成本与设备维护负担，更曾因误报导致打印中的航空零部件因缺粉报废，造成数十万元的经济损失。

针对这一场景，Waytop 技术团队展开了专项选型调研。考虑到 3D 打印设备中金属粉末吸附性强、易挂粉的核心特性，解决挂粉误报问题成为首要需求，同时传感器材质需具备耐磨损、抗腐蚀能力，避免与金属粉末长期接触后出现损耗或污染粉末。料位传感器 WKC1204-FL-NP 进入了技术团队的视野，其免挂料专利电路设计与高频抗挂粉算法专为细微粉末检测研发，且 PEEK+316L 不锈钢材质组合完美契合需求，迅速成为重点考察对象。现场安装如下图 1 所示：

图 1

进一步考察料位传感器 WKC1204-FL-NP ，其输出的开关量信号响应速度快，能精准匹配 3D 打印设备铺粉、送粉的联动控制需求，避免因信号延迟导致的打印中断。PEEK+316L 不锈钢材质耐磨损、抗腐蚀，与金属粉末长期接触不会产生损耗，也不会污染粉末影响打印质量。同时，该传感器的紧凑尺寸设计，可轻松适配 3D 打印设备储粉罐、送粉仓的狭小安装空间，无需对设备结构进行大幅改造。

在调节与使用方面，料位传感器 WKC1204-FL-NP 的操作极为简便：将探头按要求安装于储粉罐或送粉仓指定位置后，把探头放入被测金属粉末内，调节旋钮直至指示灯变绿即可完成校准。日常使用中，尽管传感器具备强大的抗挂粉能力，但定期对探头进行简单清理（如压缩空气吹扫），可进一步确保检测的长期稳定性。经过为期 6 个月的现场实际测试，该传感器在钛合金粉、不锈钢粉等多种材质粉末的检测中无任何误报，挂粉状态下仍能精准识别料位，有效解决了企业的生产难题，现已批量应用于该企业的 SLM 金属 3D 打印机中。

总结

客户引入料位传感器 WKC1204-FL-NP 后，3D 打印设备的挂粉误报问题得到彻底解决，设备的非计划停机次数减少了 90%，金属粉末浪费量降低了 85%，3D 打印的连续稳定性与成品合格率均显著提升 —— 成品缺陷率从原来的 8% 降至 1.2%，有效降低了企业的原材料损耗与报废损失，生产效率提升约 20%。

除了常规 SLM 金属 3D 打印机，WKC1204-FL-NP 还能适配多种 3D 打印相关场景：在 EBM 电子束熔化 3D 打印机中，可精准检测储粉罐内高温金属粉末的有无，保障打印连续；在粘结剂喷射 3D 打印机中，能实时监测粉末料仓的料位，确保铺粉均匀；在 3D 打印粉末回收设备中，可检测回收仓内粉末状态，避免回收不及时影响循环利用。这些场景均能借助其强抗挂粉设计、宽材质适配性和简单的调节方式，大幅提升 3D 打印及粉末处理环节的稳定性与经济性。

威恒料位传感器事业部介绍

广州市威恒电子聚焦光机电磁技术深度融合，专注料位、液位传感器研发、生产与销售，在 3D 打印设备等高端制造领域积淀了扎实的技术功底与丰富的应用经验。作为企业核心竞争力的核心载体，料位传感器事业部组建了一支实力雄厚的专业技术团队，团队成员包含多名资深研发工程师，覆盖软件（信号处理、程序开发）、硬件（电路设计、硬件调试）、机电（系统集成、现场问题解决）、机械结构设计等多个关键领域，能够快速响应并高效攻克 3D 打印设备料位检测的行业技术难题。

凭借强劲的研发创新能力，事业部已取得 5 项发明专利及 31 项其他专利，构建起完善的知识产权保护体系。依托多元的技术储备与专利优势，事业部可针对不同材质金属粉末、不同类型 3D 打印设备（SLM、EBM、粘结剂喷射等），提供全系列料位检测解决方案，精准匹配 3D 打印设备及相关领域的个性化检测需求，助力客户全面提升生产自动化水平与产品质量稳定性。

更多资讯，详询 13660269343 吴工（6 年行业经验，3D 打印设备料位传感器应用工程师）。