三、金属材料

近几年来，产业上对3D打印材料的需要化愈发明显，3D打印技术的发展使得3D打印材料产品可以应用于一些复杂产品加工。通过3D打印技术利用金属材料打印得到的产品，相关研究不断增加，应用面也非常的广泛，如国防、航空等领域。通过3D打印技术利用金属材料打印得到的产品，还可以应用于结构复杂、材料昂贵的金属零部件的生产中。由于通过3D打印技术可以压缩材料制造的成本、缩短成材周期，提高制造效率，优化产品质量。制备3D打印所使用的金属，要求也较高，需要金属粉末具有较高的纯净度和球形度，较窄的粒径分布和较低的氧含量。目前业内比较流行的金属类材料主要包括钛合金、高温合金、不锈钢和铝合金材料等，此外还有用于打印首饰的金、银等贵金属粉末材料。

1.钛合金

钛合金的物理化学性质很适合在3D打印技术领域进行应用。钛合金的强度高、耐腐蚀并且耐热，可以在制作飞机发动机、火箭和导弹的各种结构件等领域进行应用。北京航空航天大学王华明团队，利用钛合金作为材料，通过3D打印技术得到了“飞机钛合金大型复杂整体构件”。这是迄今它能够给3D打印技术制作得到的最大结构部件，已经在产业上获得了应用，该项技术在2013年获得了国家技术发明奖一等奖。值得一提的是，2017年我国具有完全自主知识产权的民用飞机C919大飞机，其机翼结构中的主要承重部件机翼中央翼缘条，也是3D打印技术的成果。该款飞机是按照国际最新的适航标准研制而成，由西北工业大学黄卫东教授团队通过钛合金3D打印材料，应用于机身上。

2.高温合金

高温合金材料也属于产业上需求量较高的金属材料。高温合金材料 具有机械强度高、化学性质稳定的优点，但是通过传统方法制备得到的高温合金材料，其制备成本高，不易成形，制备方法要求高。在航空工业领域，高温合金材料是主要应用的 3D打印材料。美国的研究人员通过3D打印技术制备得到了I N718镍基高温合金转子。值得一提的是，不锈钢被誉为“高温合金家族中的性价比之王”，利用不锈钢材料为原料，通过 3D打印技术得到的产品强度高，很适合在产业上进行应用。但是该材料由于表面粗糙，所以常被用于打印功能结构件等。镁铝合金由于质量轻、强度高，近年来也被使用在 3D打印材料领域。由于镁铝合金质量轻，在轻量化制造业的生产中需求量较大。日本佳能公司的顶级单反相机，其壳体上的曲面顶盖就是利用3D打印技术得到的。

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