10种最常用的金属3D打印技术路线，该如何选择？(2)

时间：2022-03-29 15:21 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

5. 电弧送丝增材制造（WAAM）

△来自MX3D的WAAM钢件（来源：MX3D）

电弧送丝增材制造以金属线为材料，以电弧为能量来源，与焊接非常相似。电弧熔化金属丝，然后被机械臂一层一层地沉积到一个成型平台上。与焊接一样，惰性气体被用来防止氧化并改善或控制金属的特性。

这个过程逐渐将材料制造成一个完整的三维物体或修复现有物体。没有支撑结构需要移除，如果有必要，成品部件可以通过数控加工达到严格的公差，或者进行表面抛光。通常情况下，打印出来的部件需要热处理，以释放残余应力。

6. 基于激光的定向能量沉积（DED）

△使用激光定向能沉积技术在DMG Mori的机器上3D打印金属零件（来源：DMG Mori）

使用激光定向能量沉积技术来熔化金属材料，同时由喷嘴沉积。金属材料可以是粉末或金属丝形式。尽管用DED技术能够建造完整的零件，但这种技术通常被用来修复或增加现有物体的材料。当与数控加工相结合时，它可以产生一个精确的成品部件。

DED系统可能不同于PBF系统，因为使用的粉末通常尺寸较大，需要更高的能量密度。与PBF系统相比，拥有更快的构建速率。然而，带来了较差的表面质量，可能需要额外的加工。通常用于PBF系统的支撑结构很少或从未用于DED，DED通常使用多轴转台来旋转构建平台以实现不同的特征。在不需要粉末床的情况下，DED系统可以在现有零件上进行维修或打印。

7. 基于电子束定向能量沉积(DED)

△xBeam DED打印机电子束熔化金属线3D打印的零件，这些打印出来的零件有一半经过CNC加工，以达到最终的零件质量要求（来源：xBeam)

电子束定向能量沉积使用电子束熔化金属线（而不是粉末），同时由喷嘴沉积。与上述WAAM非常相似，电子束DED因速度而受到推崇。与WAAM不同，这些打印机需要一个真空室。通常情况下，零件被打印成接近净值的形状，然后用数控机床加工成严格的公差，如上面的照片所示。

8. 金属立体光刻技术

△用混合了金属的树脂材料制作的金属打印件通常出现在微型3D打印中（来源：Incus)

金属光刻技术，也称为基于光刻技术的金属制造（LMM），使用光敏树脂和金属粉末的混合物浆料作为原料。这种对光敏感的浆料在光的作用下被逐层选择性地聚合起来。金属立体光刻拥有出色的表面质量，大多用于（但不限于）微型3D打印，因此它具有极高的细节。

9. 冷喷涂

△来源：Impact Innovations

冷喷是一种制造技术，它以超音速喷射金属粉末，在不熔化的情况下将其粘合，这几乎不产生热应力。自21世纪初以来，它被用作一种涂层工艺，但最近几家公司已将冷喷技术用于增材制造，因为它能以比典型的金属3D打印机高约50至100倍的速度将金属层精确到几厘米。

在增材制造方面，冷喷正在被用于快速制造金属替代部件，以及金属部件的现场维修和修复，如石油和天然气行业的军事设备和机械。修复后的零件，在某些情况下，可以比新的更好。

10. 微纳金属3D打印

△来自3D MicroPrint的微纳金属3D打印（来源：3D MicroPrint）

有两种方法可以制造微型金属3D打印部件：上面提到的金属立体光刻技术和微纳选择性激光烧结（μSLS），这是一种小规模的激光粉末床熔融技术，上面也提到过。也被称为微型激光烧结或微型激光熔化，这种工业技术使用一个粉末床和一个精细激光。

3D打印中的金属材料

△来自The Virtual Foundry的FDM打印金属长丝（来源：The Virtual Foundry）

几乎所有的金属都可以进行3D打印。除了零件的复杂性和速度之外，3D打印金属的主要优势之一是节省原材料和几乎没有浪费。当使用昂贵的材料（如钛）进行打印时，这一点极为重要。

一些3D打印方法可以使用已经用于注射成型的的材料，如一些粉末、线材和颗粒，而其他材料则是为3D打印而独特配制的。如果你知道你的零件需要用什么材料打印，请查看下面的指南，了解你可以打印钛、铝和钢的所有方法。

技术	材料选择
FDM/Extrusion 熔融挤出成型（金属线材）	不锈钢（316L，17-4 PH），铜，钛，青铜，钨，铝
SLM/PBF 选择性激光熔融或激光粉末床	铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属
EBM/PBF 电子束熔融或者电子束粉末床	铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属
Metal Binder Jetting 金属粘结剂喷射	马氏体时效钢、不锈钢和工具钢、镍、钴、钛、铝、铜、青铜
WAAM 电弧送丝	不锈钢和工具钢、钛、镍基合金
DED Laser 激光直接能量沉积	钢、铸铁、镍合金、钛合金、铝、铜等。
DED eBeam 电子束直接能量沉积	不锈钢和工具钢、镍合金、钛合金
Metal Lithography 金属立体光刻	不锈钢、钛、铜、镍、黄铜
Cold Spray 冷喷涂	钛，铜，不锈钢和工具钢，铝，镍，铌，钽
Micro 3D Printing 微纳3D打印	钢、铜、贵金属

金属3D打印服务

△BeamIT金属3D打印服务 (来源: BeamIT)

为了从3D打印给金属零件和产品带来的所有优势中获益，你不一定需要投资自己的3D打印机。全球各地有越来越多的3D打印服务提供商，他们不仅可以用你选择的金属打印你的产品或原型，而且它们甚至可以为你的零件提供最佳方法、材料和设计的建议。

编译自：all3dp

(责任编辑：admin)

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