從1.6米鈦合金到手機(jī)外殼：揭秘金屬打印的“跨界顛覆力”
信息摘要：
金屬3D打印機(jī)原理與用途一、技術(shù)原理?分層制造與能量源作用?金屬3D打印基于增材制造技術(shù)，通過激光、電子束等高能束源逐層熔化金屬粉末或線材，將三維數(shù)字模型切片為二維截面后逐層堆疊成型，最終形成致密金屬...
金屬3D打印機(jī)原理與用途
一、技術(shù)原理
?分層制造與能量源作用?
- 金屬3D打印基于增材制造技術(shù)，通過激光、電子束等高能束源逐層熔化金屬粉末或線材，將三維數(shù)字模型切片為二維截面后逐層堆疊成型，最終形成致密金屬零件?。
- 主要技術(shù)分支包括：
- ?粉末床熔融（SLM/SLS）?：鋪粉后利用激光選區(qū)熔化金屬粉末，適用于高精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)?；
- ?直接能量沉積（LENS/DED）?：同步輸送粉末或絲材至熔池，直接熔化堆積成型，適合大型零件修復(fù)或梯度材料制造?；
- ?粘合劑噴射?：噴射粘合劑固化金屬粉末，再通過燒結(jié)去除粘合劑，實(shí)現(xiàn)多材料兼容?。
?核心工藝特征?
- 全數(shù)字化控制，無需傳統(tǒng)模具，支持任意幾何形狀設(shè)計(jì)?；
- 材料利用率高達(dá)95%以上，顯著減少廢料?；
- 成型環(huán)境需嚴(yán)格控氧（如惰性氣體或真空），確保材料性能穩(wěn)定?。
二、主要用途
?航空航天?
- 制造發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴、衛(wèi)星構(gòu)件等高性能零件，通過一體化設(shè)計(jì)減輕重量并提升強(qiáng)度，例如C919客機(jī)的3D打印零部件已應(yīng)用于實(shí)際飛行?；
- 突破傳統(tǒng)加工限制，實(shí)現(xiàn)微重力環(huán)境下的太空制造試驗(yàn)，如我國研制的“太空級(jí)”3D打印機(jī)可模擬太空環(huán)境生產(chǎn)鈦合金部件?。
?醫(yī)療領(lǐng)域?
- 定制化骨科植入物（如關(guān)節(jié)、牙科修復(fù)體），貼合患者解剖結(jié)構(gòu)?；
- 生物相容性材料（如鈦合金）的直接成型，縮短手術(shù)準(zhǔn)備周期?。
?汽車與工業(yè)制造?
- 快速原型制作與功能測(cè)試，加速研發(fā)迭代?26；
- 生產(chǎn)輕量化底盤、模具修復(fù)等，降低制造成本并提升效率?。
?復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造?
- 內(nèi)部流道、蜂窩結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)?；
- 超大型零件（如1.6米×1.6米尺寸）的高效成型，推動(dòng)重型裝備制造革新?。
三、發(fā)展趨勢(shì)
- ?技術(shù)迭代?：多激光協(xié)同（如28激光振鏡系統(tǒng)）、智能閉環(huán)控制等技術(shù)顯著提升打印速度與精度?；
- ?材料擴(kuò)展?：從鈦合金、鋁合金向高溫合金、復(fù)合材料延伸，滿足極端工況需求?；
- ?應(yīng)用場(chǎng)景?：從研發(fā)環(huán)節(jié)向規(guī)模化生產(chǎn)滲透，2025年全球市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，消費(fèi)電子等領(lǐng)域占比快速提升?
