對(duì)于金屬零件的小批量制造，金屬3D打印技術(shù)將被視為首選，該技術(shù)的成功應(yīng)用極大地促進(jìn)了3D印刷市場(chǎng)的發(fā)展，并給制造方法帶來(lái)了深刻的變化。長(zhǎng)期以來(lái)，金屬3D打印技術(shù)被認(rèn)為是萬(wàn)能的，但作為技術(shù)本身，它有著不可忽視的局限性。  

3D打印不同于以往的材料減縮制造，如果生產(chǎn)和制造領(lǐng)域的專業(yè)人員想要成功地利用這一技術(shù)來(lái)充分發(fā)揮其潛力，就必須了解其制造過(guò)程，并采用增加材料的思維方式，以避免設(shè)計(jì)缺陷。  

GB/T1397-1988鋁合金復(fù)合散熱器三維打印  

金屬印刷法  

目前，金屬3D打印的主要工藝包括SLM、EBM、3DP、透鏡、LMD等。每種工藝都有自己的特點(diǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)。金屬3D印刷比塑料印刷復(fù)雜得多。由于其復(fù)雜性，金屬印刷需要使用設(shè)備制造商批準(zhǔn)的材料和工藝，但仍然存在許多失敗的風(fēng)險(xiǎn)。  

透鏡和LMD都以粉末噴涂的形式輸送金屬粉末，激光在沉積點(diǎn)熔化粉末。這一過(guò)程也可以通過(guò)線材完成，這種方法通常用于打印大而低保真度的零件，也可用于修復(fù)零件。  

3DP在金屬印花中的應(yīng)用是近幾年興起的一種新工藝，首先采用鍵合法實(shí)現(xiàn)零件的成形，最后通過(guò)高溫?zé)Y(jié)實(shí)現(xiàn)冶金熔煉，突破了SLM的效率缺陷和尺寸限制，降低了成本，受到了各大廠家的青睞。  

SLM和EBM被分為粉末床熔化技術(shù)，激光或電子束熔粉用于熔粉。與其他金屬印刷技術(shù)相比，粉末床熔煉技術(shù)效率更高，但它能以高精度打印復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件，零件的強(qiáng)度和耐久性都很高，因此有必要對(duì)零件進(jìn)行更仔細(xì)的設(shè)計(jì)。  

上述每一種金屬印刷技術(shù)都能取得良好的效果，并能滿足其應(yīng)用領(lǐng)域。然而，由于目前缺乏設(shè)計(jì)和制造知識(shí)，金屬印刷常常被誤解為無(wú)所不能。  

由SLM印刷的鈦合金的復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件由柵格代替固體。  

金屬3D打印不是萬(wàn)能的  

金屬3D印刷以制作傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)而聞名，但金屬3D印刷并不是萬(wàn)能的，也不是所有的設(shè)計(jì)都適合金屬印刷。金屬3D打印服務(wù)提供商經(jīng)常被問(wèn)到XX零件是否可以印刷，但實(shí)際情況是許多設(shè)計(jì)不能"按原樣打印"，客戶需要修改設(shè)計(jì)以避免金屬印刷的制造缺陷。  

當(dāng)一些客戶將原本想用SLS或SLA打印的零件換成SLM時(shí)，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)SLM無(wú)法這樣做，因?yàn)榻饘儆∷⒈容^復(fù)雜，需要考慮更多的設(shè)計(jì)問(wèn)題。  

另一個(gè)常見(jiàn)的誤解是金屬打印優(yōu)于傳統(tǒng)減法制造方式，如CNC，實(shí)際上如果減法制造可以完成加工應(yīng)該首先選擇。CNC加工往往可以制造大尺寸零件，效率高，而且針對(duì)CNC優(yōu)化的零件可能無(wú)法直接進(jìn)行金屬3D打印。金屬打印如SLM、EBM打印尺寸較小，往往需要添加支撐和繁瑣的后處理，這些都會(huì)改變?cè)嫉脑O(shè)計(jì)。  

金屬部件打印時(shí)間越長(zhǎng)，失敗的風(fēng)險(xiǎn)就越高。零件在反復(fù)的加熱和冷卻過(guò)程中產(chǎn)生大量的應(yīng)力，構(gòu)建零件所需的時(shí)間越長(zhǎng)，零件在打印過(guò)程中由于體積大而變形的可能性就越大，并且內(nèi)應(yīng)力會(huì)一直增加而無(wú)法在打印過(guò)程中釋放。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，零件會(huì)發(fā)生翹曲變形甚至脫離基板，此時(shí)打印失敗。這種時(shí)候，CNC加工比金屬打印要更快更經(jīng)濟(jì)。

更新日期：2020-03-21

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