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最优秀的3D打印材料:金属篇
来源: | 作者:hkw9f0580 | 发布时间: 2020-05-28 | 592 次浏览 | 分享到:

  尽管3D打印塑料材料种类最多,3D打印市场所占份额最大,但在“关键零部件”应用上金属材料仍然具备无与伦比的优势。人类在很久之前就意识到,金属可实现其他材料达不到的强度。随着人类在地球上活动的不断发展,我们把金属材料用于更为专业的领域,从航天器的辐射防御装置到PCB板的导电部件。

  我们希望能把尽可能多的金属材料用于3D打印工艺,但是当前的金属3D打印发展到什么程度了呢?

 

粉末床熔融金属3D打印工艺

 

  直接金属3D打印工艺有两大类,也有些非直接工艺或者正在出现的、可能对行业产生深远影响的工艺。不管工艺的形式,金属3D打印材料的状态只根据特定工艺的输运形式做调整。

  选择性激光融化(SLMSelective Laser Melting)和直接金属激光烧结(DMLSDirect Metal Laser Sintering)是粉末床熔融金属3D打印工艺的典型代表,它们使用高能热源直接作用在粉末床上。SLM工艺中粉末是完全融化的,而DMLS工艺的粉末只是烧结成整体。尽管这两种工艺以高能激光为特征,但Arcam公司的电子束融化工艺(EBMElectron Beam Melting)是SLM工艺的特殊情况,它使用电子束来融化金属粉末。

 

  粉末床熔融金属3D打印工艺加工的零件可以几何结构非常复杂,尽管加工过程中需要支撑结构。这意味着加工内部中空结构可能非常困难,因为内部的支撑需要在打印完成后去除掉。

 

直接能量沉积工艺

 

  另外一种主要的金属3D打印工艺是直接能量沉积(DEDDirected Energy Deposition),沉积时将金属丝或者粉末送至能量源融化。对于直接能量沉积工艺,可以一次打印多种材料,且多轴系统使得在已有零件上添加材料成为可能(添加特征或者产品修复)。

有些DED工艺需要特制的粉末,也有些可使用市场上用于其他传统工艺的粉末。比如,Sciaky公司的EBAM工艺(Electron Beam Additive Manufacturing)使用来自焊接行业的金属丝,采用电子束来快速熔融金属材料。“我们的工艺使用焊丝作为原材料,”Sciaky公司的全球销售经理John OHara说:“我们的线材是典型的焊丝,它的供应链已存在几十年了。”