大数据|金属3D打印技术的特点及未来主要的发展方向革命|机器

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自3D打印技术面世以来， 3D打印技术逐渐应用于实际产品的制造，其中，金属材料的3D打印技术发展尤其迅速。在国防领域，欧美发达国家非常重视金属3D打印技术的发展，不惜投入巨资加以研究，而3D打印金属零部件一直是研究和应用的重点。不但能打印模具、自行车，还能打印出前所未有的新型武器，甚至能够打印出汽车、飞机等大型设备装备。作为一种新型智能制造技术，金属3D打印已展现出了十分广阔的应用前景，而且在装备设计与制造、装备保障、航空航天等更多的领域展现出了强劲的发展势头。

1 金属3D打印技术的概述
1.1 基本概述

金属3D打印技术的核心思想最早起源19世纪末的美国，但是直到20世纪80年代中期才有了雏形， 1986年美国人Charles  Hull发明了第一台3D打印机。我国是从1991 年开始研究3D打印技术的， 2000年前后，这些工艺开始从实验室研究逐步向工程化、产品化方向发展。当时它的名字叫快速原型技术（RP），即开发样品之前的实物模型。现在也有叫快速成型技术，增材制造。但为便于公众接受，把这种新技术统称为3D打印。   3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型设计为基础，运用粉末状金属或树脂等可粘合材料，通过逐层“增材”打印的方式来构造三维物体的技术。金属3D打印被称作“上个世纪的思想和技术，这个世纪的市场” 。而且我国在金属3D打印航空航天方面最近还取得了突破，中国航天新突破， 3D打印金属部件从3kg减重到600g ，减重80% 。

1.2 金属3D打印特点
1）精度高。目前金属3D打印设备的精度基本都可控制在0.05mm以下。
2）周期短。金属3D打印无须模具的制作过程，使得模型的生产时间大大缩短，一般几个小时甚至几十分钟就可以完成一个模型的打印。
3）可实现个性化。金属3D打印对于打印的模型数量毫无限制，不管一个还是多个都可以以相同的成本制作出来。
4）材料的多样性。一个金属3D打印系统往往可以实现不同材料的打印，而这种材料的多样性可以满足不同领域的需要。
5）成本相对较低。虽然现在金属3D打印系统和3D打印的金属材料比较贵，但如果用来制作个性化产品，其制作成本相对就比较低了。

2 金属3D打印技术

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展及推广应用的需求，利用快速成型直接制造金属功能零件成为了快速成型主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的快速成型方法主要有：选区激光熔化（Selective Laser Melting ， SLM）、电子束选区熔化（Electron Beam Selective Melting ， EBSM）、激光近净成形（Laser Engineered Net Shaping ， LENS）等。