（編輯潘娜）

（本刊編輯部）

金屬3D打印技術(shù)，引領(lǐng)新世界

（編輯潘娜）

3　D打印技術(shù)是什么？

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，是目前全球最尖端的幾項技術(shù)之一，該技術(shù)甚至被人看作引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新技術(shù)。3D打?。?D printing）是快速成形技術(shù)的一種，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車、航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、珠寶、鞋類、槍支及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

金屬3　D打印機(jī)究竟為何物?

3D打印技術(shù)成型是將金屬熔融后疊加。從金屬制造和加工業(yè)來說，3D打印基本原理是將零件數(shù)字化模型進(jìn)行空間網(wǎng)格化，通過像素化分解成為一個個空間點(diǎn)陣，然后利用金屬微量熔融或燒結(jié)的沉積技術(shù)，將零件一層層堆積而成，它的成型原理類似于目前普遍使用的激光打印機(jī)，普通的激光打印機(jī)所打印的是平面圖形，而3D打印則是通過累計一層一層的打印圖形形成空間三維構(gòu)型實體。

金屬打印機(jī)實物圖（EOSING M 270）

模型飛機(jī)

這是一架成功試飛的利用3D打印技術(shù)制造的模型飛機(jī)。飛機(jī)翼展約2米，所有零部件都是通過3D打印機(jī)制造出來的。

《鋼鐵俠2》手部道具

該手部道具也是3D打印的產(chǎn)物。

金屬3　D打印機(jī)加工流程

鋪粉裝置先把金屬粉末平推到成型缸的基板上，激光束再按當(dāng)前層的填充輪廓線選區(qū)熔化基板上的粉末，加工出當(dāng)前層，然后成型缸下降一個層厚的距離，粉料缸上升一定厚度的距離，鋪粉裝置再在已加工好的當(dāng)前層上鋪好金屬粉末。設(shè)備調(diào)入下一層輪廓的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，如此層層加工，直到整個零件加工完畢。整個加工過程在通有惰性氣體保護(hù)的加工室中進(jìn)行，以避免金屬在高溫下與其他氣體發(fā)生反應(yīng)。

金屬3　D打印技術(shù)

隨著科技發(fā)展及推廣應(yīng)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(fā)展方向。金屬零件3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，已成為現(xiàn)代金屬零部件制造的有效手段，在航空航天、汽車、醫(yī)療、家電等各個領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用。

金屬3D打印快速成型方法

中國鈦合金3D打印機(jī)制造的大型承力金屬零件

中國展示世界最大3D打印鈦合金戰(zhàn)機(jī)零件

王華明教授主持的"飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)"項目獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎，即用激光技術(shù)將鈦合金逐層堆積，制造出鈦合金飛機(jī)整體構(gòu)件，是3D打印的核心技術(shù)。

最近幾年，中國航空工業(yè)捷報頻傳，先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)，艦載機(jī)，運(yùn)輸機(jī)接踵而出，其中最為引人關(guān)注的是，在2013年全球3D打印熱潮中，以北航和西工大兩個科研主體帶動，沈飛、成飛、西飛等數(shù)家航空制造企業(yè)為主體，成為全球第二個能夠在實際應(yīng)用中利用3D打印技術(shù)制造飛機(jī)零件的國家。

裝配有3　D金屬零件的戰(zhàn)機(jī)

英國首架裝配3D打印金屬零件戰(zhàn)機(jī)試飛成功。

國內(nèi)首例鈦合金3　D打印下頜骨

這是國內(nèi)首例采用鈦合金3D打印技術(shù)進(jìn)行下頜骨缺損個體化功能修復(fù)的病例。江蘇孫女士因腫瘤導(dǎo)致左側(cè)下頜骨被嚴(yán)重破壞，醫(yī)生在術(shù)中切除病變下頜骨后，將3D打印的鈦合金下頜骨植入，成功實現(xiàn)了下頜骨切除后的即刻個體化功能修復(fù)。

鈦合金醫(yī)學(xué)植入體

EOS M PI人工植入體

EOS MP1鈷鉻合金具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐腐性能和耐高溫性能。此合金多用于義齒、人工植入體、航空發(fā)動機(jī)等。

M 270 3D金屬打印機(jī)制造的金屬牙冠

EOS公司將該設(shè)備應(yīng)用在牙橋牙冠的批量生產(chǎn)中，目前成型工藝已經(jīng)很成熟，一次成型牙冠可以達(dá)到500個。

汽車用鑄造件

利用3D打印機(jī)試驗性生產(chǎn)制造的汽車金屬部件樣品。

金屬3　D打印技術(shù)的未來

隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，金屬零件3D打印金屬將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，極大地改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕罘绞?。設(shè)計人員不再受到傳統(tǒng)工藝和制造資源的約束，拓展了產(chǎn)品的創(chuàng)意空間，降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，不斷增強(qiáng)工藝制造能力。未來，金屬零件3D打印將在航空航天、生物醫(yī)療、汽車制造、工業(yè)模具等工業(yè)領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。

3D打印納米級金屬零件

3D打印制造出高性能金屬零件

"Urbee"汽車

2011年，世界上首款應(yīng)用3D打印技術(shù)的汽車“Urbee”在加拿大亮相，這輛名為"Urbee"的汽車包括玻璃嵌板在內(nèi)的所有外部組件都是通過大型3D打印設(shè)備生產(chǎn)。

導(dǎo)彈彈頭

美國軍方正在研究利用3D技術(shù)打印導(dǎo)彈彈頭、艦艇零件等武器裝備，未來他們還將把3D技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)展到后勤保障和傷員救治等領(lǐng)域。

3D打印貴金屬首飾

2015年已經(jīng)開始，在過去的一年，鋼鐵和有色金屬行業(yè)運(yùn)行的成績怎么樣？2015年鋼鐵和有色金屬行業(yè)的發(fā)展趨勢如何？國際和國內(nèi)市場有何變化，下面我們來進(jìn)行一番盤點(diǎn)。

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