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近年来，随着增材制造技术（俗称3D打印技术）的普及和应用的火热，金属增材制造技术开始在制造领域大放异彩，并迅速发展成为3D打印领域最有前途的先进制造技术之一。当前，通过金属增材制造技术成形的金属材料零部件正逐渐被应用于航空航天、医疗器械、汽车制造等领域。

何谓金属增材制造？

金属增材制造是增材制造技术最重要的一个分支。是以金属粉末/丝材为原料，以高能束（激光/电子束/电弧/等离子束等）作为刀具，以计算机三维CAD数据模型为基础，运用离散－堆积的原理，在软件与数控系统的控制下将材料熔化逐层堆积，来制造高性能金属构件的新型制造技术。

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金属增材制造技术成型过程 金属增材制造技术分类

金属增材制造技术工作原理

激光选区熔化技术SLM

  • 激光选区熔化技术SLM激光选区熔化技术SLM
  • 直接金属粉末激光烧结技术DMLS直接金属粉末激光烧结技术DMLS
  • 电子束选区熔化技术EBSM电子束选区熔化技术EBSM
  • 激光立体成形技术LSF激光立体成形技术LSF
  • 电子束熔丝沉积技术EBFF电子束熔丝沉积技术EBFF
  • 电孤增材制造技术WAAM电孤增材制造技术WAAM
  • 激光选区熔化技术SLM
  • 直接金属粉末激光烧结技术DMLS
  • 电子束选区熔化技术EBSM
  • 激光立体成形技术LSF
  • 电子束熔丝沉积技术EBFF
  • 电孤增材制造技术WAAM

金属增材制造技术对比

金属增材制造技术对比

金属增材制造材料

钛合金

钛合金

金属增材制造技术中率先被研究和广泛应用的合金材料，具有密度低、比强度高、耐腐蚀性、高温力学性能优良及生物相容性等特点。最典型的是TC4钛合金，适合于激光束/电子束快速成形工艺，主要用于航空框架、梁、接头、叶片等部件上。

镍合金

高温合金的一种，是以镍为基添加适宜的元素，能在600℃以上的高温及一定应力环境下长期工作的一类金属材料，具有耐高温性、良好的的抗热腐蚀和抗氧化性能等，主要用于高性能发动机。

镍合金

钢

合金材料中最大的一个分支。在增材制造技术发展史上，钢是被广泛应用的重要材料，可细分为不锈钢、高强钢和模具钢。不锈钢具有耐化学腐蚀、耐高温和力学性能良好等特性，其粉末成型性好、制备工艺简单且成本低廉。

钢
铝合金

铝合金

熔点较低，快速熔凝过程中温度梯度相对较小，容易加工成型且成形件不易变形开裂，但是易氧化、具有高反射性和导热性等特性。目前对于铝合金更多的是基于SLM的研究与应用。

镁合金

镁合金

最轻的结构合金，由于其特殊的高强度和阻尼性能，在诸多应用领域具有替代钢和铝合金的可能。另外具有原位降解性、优异的生物相容性等特点，在生物医疗行业比传统合金更有应用前景。

其它合金

还包括硬质合金、钴铬合金、以及Cu-Su、WNi、Ni-Al和Nb-Ti-Si等金属间化合物材料和一些梯度材料。

其它合金

金属增材制造技术的应用

成形传统制造难度大的零件
成形传统制造难度大的零件
制备高成本材料零件
制备高成本材料零件
快速成形小批量非标件
快速成形小批量非标件
高性能成形修复
高性能成形修复
异质材料的组合制造
异质材料的组合制造
轻量化制造
轻量化制造
行业应用
航空航天 医疗器械 汽车 模具

金属增材制造厂商巡礼

PTC厂商 CREO4.0开启智能研发新体验 3D模型设计软件商
金属3D打印设备商
金属3D打印材料商

金属增材制造技术趋势分析

提升工艺水平，加强工艺技术瓶颈的突破
提升工艺水平，加强
工艺技术瓶颈的突破
加强对新材料的研发
与现有材料的改进
加强对新材料的研发与现有材料的改进
金属材料特性及成形工艺标准体系的建立
金属材料特性及成形
工艺标准体系的建立
与传统制造技术融
合，实现混合加工
与传统制造技术融合，实现混合加工
与拓扑优化等创新技术融合，形成从设计到制造的闭环
与拓扑优化等创新技术
融合，形成从设计到制
造的闭环

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