五大問題決定金屬3D打印技術未來十年發展命運 
 金屬3D打印正蓄勢待發，有望在未來十年內推動3D打印產業向前發展。它不僅吸引了行業領袖、大企業集團和政府的注意，而且大量的投資、創新和研究也聚焦于此。

五大問題決定金屬3D打印技術未來十年發展命運

 

隨著新技術的發明、新材料的開發和鑒定，以及對從設計、構建準備、監控、計劃倒后處理等支持性軟件解決方案的持續改進和增強。

 

所有這些改進正引領著金屬增材制造向數字化發展。但是，這樣的專業技術對于初學者來說是很難在短期內學會且上手實踐的，而且幾乎沒有全面的或者免費的資源可供學習。

 

因此，Manufactur3D推出了“金屬3D打印入門”系列文章來解決這些問題。通過本系列，旨在深度講解涵蓋金屬增材制造技術、金屬AM材料、軟件和教育等主題。

 

本文詳細解釋了用戶需要了解的關于金屬3D打印的一切，比如整個金屬3D打印生態系統。

 

據了解，金屬3D打印最早起源于20世紀90年代早期，通過選擇性激光燒結(SLS)技術（一種粉末床熔合3D打印技術）而產生的。多年來，SLS僅限于聚合物打印，而金屬粉末床熔合技術被稱為直接金屬激光燒結(DMLS)或選擇性激光熔化(SLM)。

 

金屬增材制造是3D打印的一個子類，既涉及金屬的3D打印。如今，我們擁有一系列的金屬增材制造技術，如BMD、DMLS、SLM、EBAM、MELD、WAAM等。所有這些技術使用包括不銹鋼，鎳，鉻，鈦等，以各種形式，如燈絲，棒，粉末，電線等各種各樣的金屬以進行3D打印。

 

1.金屬3D打印技術

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如今，金屬增材制造技術種類豐富，一些比較流行的技術是BMD、DMLS、SLM、Binder Jetting和DED。這些技術中的大多數在3D打印的早期就已經被使用了，并且在其生態系統方面取得了很大的進步。

 

金屬3D打印機通常用于工廠的工業制造，目前還不具備量產的能力，但可以帶動系列化生產。寶馬(BMW)、通用汽車(General Motors)等公司已經利用這項技術來發揮自己的優勢。

 

使用金屬3D打印機最重要的障礙之一是它的成本。一臺入門級的金屬3D打印機售價高達6萬美元。這給中小企業帶來了一個成本問題。此外，金屬3D打印機還需要除粉、脫脂劑、燒結爐等附加設備。

 

此外，金屬增材制造技術的使用范圍也使大多數終端用戶感到困惑，為此，他們必須了解所有技術的來龍去脈，最終選擇一個符合他們的需求的設備。

 

2.金屬3D打印材料

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眾所周知，很長一段時間以來，由于材料種類的限制，金屬增材制造的適用性極小。最初，只有少數材料可以用于3D打印，所以只有非常特定的公司和行業才會選擇購買金屬3D打印機。

 

但隨著研究的不斷突破，金屬增材制造材料種類已經擴展到包括不銹鋼(316L和17-4 PH)、鉻鎳鐵合金625、鈦64 (Ti-6Al-4V)、銅、H13工具鋼、A2和D2工具鋼、鋁(AlSi10Mg)等不同種類的材料。因此，金屬3D打印材料的研究突破推動了金屬3D打印技術的“平民化”。

 

但是，就成本而言，金屬3D打印材料仍然昂貴，因此限制了其在各個領域的使用。但這種情況正在迅速改變，預計大多數工程公司將在未來十年內采用金屬3D打印機，而這一切要歸功于成本的降低。

 

3.金屬增材制造軟件

 

金屬3D打印設計

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然而，隨著金屬增材制造進入蓬勃發展階段，設計變得更加重要。雖然設計對于3D打印很重要，但對于金屬增材制造的設計不僅僅是重要，而且很重要。

 

為了享受3D打印的真正好處，設計師必須充分利用3D打印的設計自由、部件整合和快速定制能力。如果沒有整合和實現這些功能，金屬3D打印設計軟件可能永遠都不可行。

 

強大的設計軟件套件，如DassaultSystèmesCatia和SolidWorks，PTC Creo，Autodesk Fusion 360，以及生成式設計或拓撲優化軟件套件，如來自Altair，Autodesk，PTC，ParaMatters和Siemens，這些軟件已經將設計提升到一個新的水平。

五大問題決定金屬3D打印技術未來十年發展命運

 

金屬增材制造對硬件的依賴程度不亞于對軟件解決方案的依賴程度。可以肯定地說，如果沒有軟件解決方案為硬件提供動力，金屬3D打印就不能成為現在或將來的發展力量。

 

除了用于對3D打印的高度復雜的設計進行建模的功能強大的設計軟件之外，另一套軟件也同樣重要，即構建準備軟件。

 

如今，構建準備軟件解決方案不僅發展迅速，而且有助于實現一致的和改進的輸出，從而實現更快的打印時間、更好的表面光潔度，并提高了打印部件的強度。

 

這些軟件套件現在還合并了數據和機器學習，以便更好地預測參數，從而在3D打印機中實現它們。隨著技術的發展，軟件只會越來越好，以增加制造的可能性。

 

4.金屬后處理

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在金金屬增材制造中，后處理至關重要。所有的技術都必須經過后處理階段。后處理可以去除支撐物、脫粉、清洗、脫脂、燒結甚至表面處理操作。

如果不進行后處理，則無法直接使用金屬3D打印零件。

 

金屬3D打印教育/培訓
對增材制造的教育和認識仍然是增材制造業的一大挑戰，對金屬增材制造更是如此。在金屬增材制造方面，可獲得的知識和教育資源十分匱乏，這使得它的采用受到了很多的限制。

 

在此之前，愿意采用金屬增材制造的公司經常面臨員工缺乏技術知識的問題。因此，對員工進行金屬3D打印原理、操作、工作流程以及故障排除方面的培訓就變得非常重要。

 

關于金屬3D打印的相關基本信息則介紹到這里，接下來，aau將會聯合Manufactur3D為大家講解關于上述五個問題的具體細節，敬請關注。