金屬3D打印技術及其專用粉末的研究進展
時間:2017-02-11 22:19 來源:南極熊 作者:中國3D打印網 閱讀:次
近年來,3D打印技術逐漸應用于實際產品的制造,其中,金屬材料的3D打印技術發展尤其迅速。在國防領域,歐美發達國家非常重視3D打印技術的發展,不惜投入巨資加以研究,而3D打印金屬零部件一直是研究和應用的重點。 不大能打印模具、自行車,還能打印出gun等武器,甚至能夠打印出汽車、飛機等大型設備裝備。作為一種新型制造技術,3D打印已展現出了十分廣闊的應用前景,而且在裝備設計與制造、裝備保障、航空航天等更多的領域展現出了強勁的發展勢頭。
1 3D打印概述
1.1 基本概述
3D打印技術的核心思想最早起源19世紀末的美國,但是直到20世紀80年代中期才有了雛形,1986年美國人Charles Hull發明了第一臺3D打印機。我國是從1991 年開始研究3D打印技術的,2000年前后,這些工藝開始從實驗室研究逐步向工程化、產品化方向發展。當時它的名字叫快速原型技術(RP),即開發樣品之前的實物模型。現在也有叫快速成型技術,增材制造。但為便于公眾接受,把這種新技術統稱為3D打印。 3D打印是快速成型技術的一種,它是一種以數字模型設計為基礎,運用粉末狀金屬或樹脂等可粘合材料,通過逐層“增材”打印的方式來構造三維物體的技術。3D打印被稱作“上個世紀的思想和技術,這個世紀的市場”。而且我國在3D打印航空航天方面最近還取得了突破, 中國航天新突破,3D打印部件從3kg減重到600g,減重80%
1.2 3D打印特點
1)精度高。目前3D打印設備的精度基本都可控制在0.3mm以下。
2)周期短。3D打印無須模具的制作過程,使得模型的生產時間大大縮短,一般幾個小時甚至幾十分鐘就可以完成一個模型的打印。
3)可實現個性化。3D打印對于打印的模型數量毫無限制,不管一個還是多個都可以以相同的成本制作出來。
4)材料的多樣性。一個3D打印系統往往可以實現不同材料的打印,而這種材料的多樣性可以滿足不同領域的需要。
5)成本相對較低。雖然現在3D打印系統和3D打印材料比較貴,但如果用來制作個性化產品,其制作成本相對就比較低了。
2 金屬3D打印技術
金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術,是先進制造技術的重要發展方向。隨著科技發展及推廣應用的需求,利用快速成型直接制造金屬功能零件成為了快速成型主要的發展方向。目前可用于直接制造金屬功能零件的快速成型方法主要有:選區激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)、電子束選區熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM)、激光近凈成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)等。

1 3D打印概述
1.1 基本概述
3D打印技術的核心思想最早起源19世紀末的美國,但是直到20世紀80年代中期才有了雛形,1986年美國人Charles Hull發明了第一臺3D打印機。我國是從1991 年開始研究3D打印技術的,2000年前后,這些工藝開始從實驗室研究逐步向工程化、產品化方向發展。當時它的名字叫快速原型技術(RP),即開發樣品之前的實物模型。現在也有叫快速成型技術,增材制造。但為便于公眾接受,把這種新技術統稱為3D打印。 3D打印是快速成型技術的一種,它是一種以數字模型設計為基礎,運用粉末狀金屬或樹脂等可粘合材料,通過逐層“增材”打印的方式來構造三維物體的技術。3D打印被稱作“上個世紀的思想和技術,這個世紀的市場”。而且我國在3D打印航空航天方面最近還取得了突破, 中國航天新突破,3D打印部件從3kg減重到600g,減重80%

1.2 3D打印特點
1)精度高。目前3D打印設備的精度基本都可控制在0.3mm以下。
2)周期短。3D打印無須模具的制作過程,使得模型的生產時間大大縮短,一般幾個小時甚至幾十分鐘就可以完成一個模型的打印。
3)可實現個性化。3D打印對于打印的模型數量毫無限制,不管一個還是多個都可以以相同的成本制作出來。
4)材料的多樣性。一個3D打印系統往往可以實現不同材料的打印,而這種材料的多樣性可以滿足不同領域的需要。
5)成本相對較低。雖然現在3D打印系統和3D打印材料比較貴,但如果用來制作個性化產品,其制作成本相對就比較低了。

2 金屬3D打印技術
金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術,是先進制造技術的重要發展方向。隨著科技發展及推廣應用的需求,利用快速成型直接制造金屬功能零件成為了快速成型主要的發展方向。目前可用于直接制造金屬功能零件的快速成型方法主要有:選區激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)、電子束選區熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM)、激光近凈成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)等。
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