DED定向能量沉积金属3D打印技术潜力有多大？南极熊导读：近年来

南极熊导读：近年来，增材制造一直是制造业发展最快的领域之一。虽然金属增材制造部件越来越多地用于结构应用，但很少有塑料增材制造部件和工艺为此提供足够的耐久性。因此，定向能量沉积（DED）3D打印技术的出现被用于可直接数字化制造超高强度、重量轻的复合材料零件，提供了打印超出平面层传统限制的材料。
什么是DED？
DED是一种金属增材制造工艺，通过这种工艺，熔融金属选择性地分层沉积，以构建完全致密的组件。可能您听说过WAAM（WireArcAdditiveManufacturing）、LMD（LaserMetalDeposition）、LENS（LaserEngineeredNetShape）、DMD（DirectedMetalDeposition）或其他一些缩写词，弄不清楚没关系，这些通常是只是设备制造商用来区分其产品的专有名称。虽然有很多名称，但实际上技术差别不大。
定向能量沉积（DED）与PBF相似，因为它使用激光（或电子）束熔化粉末。但是，粉末原料的沉积和熔化方式使DED可以更轻松，更经济地扩展至更大的AM零件。
通常， DED系统需要三个主要组件；一个操纵器，用于控制金属的沉积位置、材料的进料以及熔化该材料的能源。机械手通常采用数控龙门或机器人的形式。该材料将是金属丝或粉末形式，能源是激光或电弧（由于成本原因所以不太常见）。

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△接近最终形状和完成的航空航天部件。图片来自NorskTitanium
与其他金属增材制造工艺相比， DED更高的沉积速率使该工艺能够生产更大规模（通常为1m+）的组件，对生产力水平的权衡是零件分辨率。然而，随着新的DED硬件的出现，我们开始看到该技术可以实现的范围更广，并且在某些情况下可以与传统制造工艺制造的细节相媲美。

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【DED定向能量沉积金属3D打印技术潜力有多大？】△金属增材制造技术的比较。照片来自AutoDesk
该工艺的较高沉积速率会导致较差的几何精度、特征分辨率和表面纹理，因此由DED生产的部件通常需要在沉积后进行额外加工以达到最终光洁度。这种对加工的需求以及将该技术集成到现有铣削平台的相对容易性导致了混合机器（即具有增材和减材能力的机器）的兴起。这些机器通常包含超过3轴，因此提供了大量的机会来沉积超出平面层的传统限制的材料。
多轴打印有什么好处？
许多低成本塑料3D打印机具有3轴配置。事实证明， 3axis打印机价格相对更实惠、可靠且有大量可用的软件切片选项，因此才会蓬勃发展。然而，这一成功也限制了3D打印的能力。需要支撑结构来打印悬垂表面，零件只能构建在平面上而不是预先存在的几何形状上，向上弯曲的表面会受到阶梯效应的影响。随着新3D打印DED系统的出现以及将沉积头集成到CNC铣床和机械臂上的日益普及，一系列新的可能性正在出现，并且DED技术可以使用多轴刀具的路径已有一段时间了。

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△HaasUMC1000与MeltioDED技术集成。照片来自Meltio
DED它提供的未来机会是什么？
南极熊获悉Autodesk在过去的十年中，与各行各业的众多最终用户进行了合作。与许多金属添加剂一样，最初，大多数应用属于航空航天领域，在随后的几年中， Autodesk将其扩展到海洋、石油和天然气、模具/工具、国防和重工业。尽管这些行业的应用、合金和零件尺寸各不相同。