金屬3D打印技術(shù)種類介紹

據(jù)MarketsandMarkets的研究報(bào)告顯示，2019年全球3D打印金屬市場(chǎng)估計(jì)為7.74億美元。該研究公司預(yù)測(cè)，到2024年，市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)31億美元，從2019年到2024年，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為32.5%。如此廣大的市場(chǎng)空間，正吸引大量資本涌入。而在整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中，技術(shù)創(chuàng)新所起到的作用日益凸顯。下面，我們就一起來(lái)了解下幾種主要的金屬3D打印技術(shù)。

第一類：粉末床熔合技術(shù)

金屬粉末床熔合是一種3D打印過(guò)程，可產(chǎn)生固體，使用熱源一次將金屬粉末顆粒一次融合在一層之間。大多數(shù)粉末床融合技術(shù)都采用在構(gòu)造物體時(shí)添加粉末的機(jī)制，從而將最終組件封裝在金屬粉末中。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可塑造堅(jiān)固的功能部件，完成復(fù)雜的幾何模型制作；劣勢(shì)是體積小、鑄件成型慢。

第二類：材料噴射工藝

材料噴射是一種3D打印過(guò)程，其中材料滴被選擇性地沉積在固化板上并固化。 使用在光線下固化的光敏聚合物或蠟滴，可以一次將物體堆積一層。材料噴射過(guò)程的性質(zhì)允許在同一對(duì)象中打印不同的材料。 該技術(shù)的一種應(yīng)用是用與要生產(chǎn)的模型不同的材料制造支撐結(jié)構(gòu)，通?？蓱?yīng)用于注塑模樣、醫(yī)學(xué)模型等。

第三類：直接能量沉積

直接能量沉積-DED技術(shù)，由激光在沉積區(qū)域產(chǎn)生熔池并高速移動(dòng)，材料以絲狀或粉末直接送入高溫熔區(qū)，熔化后逐層沉積，稱之為激光直接能量沉積增材制造技術(shù)。直接能量沉積技術(shù)包括激光、電子束、等離子等幾種不同的熱源。

第四類：粘結(jié)劑噴射

粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)具有速度快、工業(yè)級(jí)效率、設(shè)備成本低、無(wú)需額外支撐等特點(diǎn)。粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)的原理是通過(guò)材料噴射和燒結(jié)工藝的相互結(jié)合來(lái)生產(chǎn)密度金屬零部件。當(dāng)前在粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)方面發(fā)展的代表企業(yè)包括：GE 、惠普（HP）、Digital Metal、voxeljet-維捷、Desktop Metal。

第五類：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS

選擇性激光燒結(jié)（SLS）是當(dāng)今使用十分廣泛的增材制造工藝之一。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS是一種利用激光將粉末材料加熱到微米級(jí)的顆粒融合在一起形成固體的工藝。到目前為止，SLS技術(shù)一直局限于一次只能打印一種材料。 因個(gè)技術(shù)可以燒結(jié)尼龍，基于尼龍材料本身耐高溫、高強(qiáng)度、比重輕、高韌性的優(yōu)良性能，特別適合于打印功能性零部件。

第六類：直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)DMLS

DMLS一般是通過(guò)使用高能量的激光束再由3D模型數(shù)據(jù)控制來(lái)局部熔化金屬基體，同時(shí)燒結(jié)固化粉末金屬材料并自動(dòng)地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實(shí)體零件。這種零件制造工藝被稱為直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)。從整體來(lái)看，DMLS是金屬粉體成型，分為同軸送粉和輥筒送粉兩類。SLM技術(shù)有效克服了選擇性激光燒結(jié)SLS技術(shù)制造金屬零件工藝過(guò)程復(fù)雜的困擾。

第七類：激光選區(qū)熔化SLM

激光選區(qū)熔化技術(shù)的基本原理是先在計(jì)算機(jī)上利用Pro/e、UG、CATIA等三維造型軟件設(shè)計(jì)出零件的三維實(shí)體模型，然后通過(guò)切片軟件對(duì)該三維模型進(jìn)行切片分層，得到各截面的輪廓數(shù)據(jù)，由輪廓數(shù)據(jù)生成填充掃描路徑，設(shè)備將按照這些填充掃描線，控制激光束選區(qū)熔化各層的金屬粉末材料，逐步堆疊成三維金屬零件。

總結(jié)：

目前全球范圍內(nèi)金屬3D打印技術(shù)主要分為兩大陣營(yíng)：直接金屬3D打印和間接金屬3D打印。其中，直接金屬3D打印是將金屬材料直接打印成金屬件，而間接金屬3D打印是通過(guò)粘合劑等將金屬材料打印成型，然后將粘合劑去除掉，最終得到金屬件?；诓煌募夹g(shù)特點(diǎn)，金屬3D打印技術(shù)將在金融、交通、文化、娛樂(lè)等場(chǎng)景找到更為廣闊的應(yīng)用空間。
責(zé)任編輯：tzh