五大问题决定金属3D打印技术未来十年发展命运 

五大问题决定金属3D打印技术未来十年发展命运 
 金属3D打印正蓄势待发，有望在未来十年内推动3D打印产业向前发展。它不仅吸引了行业领袖、大企业集团和政府的注意，而且大量的投资、创新和研究也聚焦于此。

五大问题决定金属3D打印技术未来十年发展命运

 

随着新技术的发明、新材料的开发和鉴定，以及对从设计、构建准备、监控、计划倒后处理等支持性软件解决方案的持续改进和增强。

 

所有这些改进正引领着金属增材制造向数字化发展。但是，这样的专业技术对于初学者来说是很难在短期内学会且上手实践的，而且几乎没有全面的或者免费的资源可供学习。

 

因此，Manufactur3D推出了“金属3D打印入门”系列文章来解决这些问题。通过本系列，旨在深度讲解涵盖金属增材制造技术、金属AM材料、软件和教育等主题。

 

本文详细解释了用户需要了解的关于金属3D打印的一切，比如整个金属3D打印生态系统。

 

据了解，金属3D打印最早起源于20世纪90年代早期，通过选择性激光烧结(SLS)技术（一种粉末床熔合3D打印技术）而产生的。多年来，SLS仅限于聚合物打印，而金属粉末床熔合技术被称为直接金属激光烧结(DMLS)或选择性激光熔化(SLM)。

 

金属增材制造是3D打印的一个子类，既涉及金属的3D打印。如今，我们拥有一系列的金属增材制造技术，如BMD、DMLS、SLM、EBAM、MELD、WAAM等。所有这些技术使用包括不锈钢，镍，铬，钛等，以各种形式，如灯丝，棒，粉末，电线等各种各样的金属以进行3D打印。

 

1.金属3D打印技术

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如今，金属增材制造技术种类丰富，一些比较流行的技术是BMD、DMLS、SLM、Binder Jetting和DED。这些技术中的大多数在3D打印的早期就已经被使用了，并且在其生态系统方面取得了很大的进步。

 

金属3D打印机通常用于工厂的工业制造，目前还不具备量产的能力，但可以带动系列化生产。宝马(BMW)、通用汽车(General Motors)等公司已经利用这项技术来发挥自己的优势。

 

使用金属3D打印机最重要的障碍之一是它的成本。一台入门级的金属3D打印机售价高达6万美元。这给中小企业带来了一个成本问题。此外，金属3D打印机还需要除粉、脱脂剂、烧结炉等附加设备。

 

此外，金属增材制造技术的使用范围也使大多数终端用户感到困惑，为此，他们必须了解所有技术的来龙去脉，最终选择一个符合他们的需求的设备。

 

2.金属3D打印材料

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众所周知，很长一段时间以来，由于材料种类的限制，金属增材制造的适用性极小。最初，只有少数材料可以用于3D打印，所以只有非常特定的公司和行业才会选择购买金属3D打印机。

 

但随着研究的不断突破，金属增材制造材料种类已经扩展到包括不锈钢(316L和17-4 PH)、铬镍铁合金625、钛64 (Ti-6Al-4V)、铜、H13工具钢、A2和D2工具钢、铝(AlSi10Mg)等不同种类的材料。因此，金属3D打印材料的研究突破推动了金属3D打印技术的“平民化”。

 

但是，就成本而言，金属3D打印材料仍然昂贵，因此限制了其在各个领域的使用。但这种情况正在迅速改变，预计大多数工程公司将在未来十年内采用金属3D打印机，而这一切要归功于成本的降低。

 

3.金属增材制造软件

 

金属3D打印设计

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然而，随着金属增材制造进入蓬勃发展阶段，设计变得更加重要。虽然设计对于3D打印很重要，但对于金属增材制造的设计不仅仅是重要，而且很重要。

 

为了享受3D打印的真正好处，设计师必须充分利用3D打印的设计自由、部件整合和快速定制能力。如果没有整合和实现这些功能，金属3D打印设计软件可能永远都不可行。

 

强大的设计软件套件，如DassaultSystèmesCatia和SolidWorks，PTC Creo，Autodesk Fusion 360，以及生成式设计或拓扑优化软件套件，如来自Altair，Autodesk，PTC，ParaMatters和Siemens，这些软件已经将设计提升到一个新的水平。

五大问题决定金属3D打印技术未来十年发展命运

 

金属增材制造对硬件的依赖程度不亚于对软件解决方案的依赖程度。可以肯定地说，如果没有软件解决方案为硬件提供动力，金属3D打印就不能成为现在或将来的发展力量。

 

除了用于对3D打印的高度复杂的设计进行建模的功能强大的设计软件之外，另一套软件也同样重要，即构建准备软件。

 

如今，构建准备软件解决方案不仅发展迅速，而且有助于实现一致的和改进的输出，从而实现更快的打印时间、更好的表面光洁度，并提高了打印部件的强度。

 

这些软件套件现在还合并了数据和机器学习，以便更好地预测参数，从而在3D打印机中实现它们。随着技术的发展，软件只会越来越好，以增加制造的可能性。

 

4.金属后处理

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在金金属增材制造中，后处理至关重要。所有的技术都必须经过后处理阶段。后处理可以去除支撑物、脱粉、清洗、脱脂、烧结甚至表面处理操作。

如果不进行后处理，则无法直接使用金属3D打印零件。

 

金属3D打印教育/培训
对增材制造的教育和认识仍然是增材制造业的一大挑战，对金属增材制造更是如此。在金属增材制造方面，可获得的知识和教育资源十分匮乏，这使得它的采用受到了很多的限制。

 

在此之前，愿意采用金属增材制造的公司经常面临员工缺乏技术知识的问题。因此，对员工进行金属3D打印原理、操作、工作流程以及故障排除方面的培训就变得非常重要。

 

关于金属3D打印的相关基本信息则介绍到这里，接下来，aau将会联合Manufactur3D为大家讲解关于上述五个问题的具体细节，敬请关注。