利用金屬3D打印技術(shù)制造的構(gòu)件，其內(nèi)部質(zhì)量、晶粒結(jié)構(gòu)、微觀組織及性能，不僅不受零件尺寸、壁厚、位置的影響，而且在金屬構(gòu)件逐層熔化、逐層凝固的3D打印過程中，還可以控制3D打印合金熔池的熔體冶金狀態(tài)、凝固冷卻速度、溫度梯度等金屬結(jié)晶條件及固態(tài)冷卻等過程中的3D打印環(huán)境物理、化學(xué)條件。
金屬3D打印的基本概念：
金屬3D打印技術(shù)的核心思想起源19世紀(jì)末的美國，但是直到20世紀(jì)80年代中期才有了雛形，1986年美國人Charles  Hull發(fā)明了3D打印機(jī)。我國是從1991 年開始研究3D打印技術(shù)的，2000年前后，這些工藝開始從實(shí)驗(yàn)室研究逐步向工程化、產(chǎn)品化方向發(fā)展。當(dāng)時(shí)它的名字叫快速原型技術(shù)（RP），即開發(fā)樣品之前的實(shí)物模型?，F(xiàn)在也有叫快速成型技術(shù)，增材制造。但為便于公眾接受，把這種新技術(shù)統(tǒng)稱為3D打印。  3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，運(yùn)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(gòu)造三維物體的技術(shù)。金屬3D打印被稱作“上個(gè)世紀(jì)的思想和技術(shù)，這個(gè)世紀(jì)的市場”。

大多數(shù)人認(rèn)為CNC加工基本上可以制作所有物品。但事實(shí)上有時(shí)在制作一個(gè)具有高復(fù)雜程度的零件前還需要制造新設(shè)備。這是金屬3D打印的主要優(yōu)點(diǎn)——它幾乎可以沒有限制地制造復(fù)雜造型的的物品。使用金屬3d打印的優(yōu)點(diǎn)有：
1、3D打印機(jī)可以比傳統(tǒng)制造方法更快制造復(fù)雜細(xì)節(jié)。
2、成本比傳統(tǒng)制造方法更低。
3、根據(jù)所選技術(shù)，可以制作具有微小的細(xì)節(jié)的精細(xì)物品。
4、可以組合3D打印細(xì)節(jié)，節(jié)省時(shí)間和金錢。
5、更復(fù)雜的組成意味著在不犧牲強(qiáng)度的前提下，零件重量可以更輕。這也是為什么3D打印零件在航天工業(yè)中需求量這樣大。
6、金屬3D打印幾乎不浪費(fèi)材料。

3D打印服務(wù)是一種通過簡單二維逐層增加材料直接實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造的數(shù)字化、智能化、低成本、短周期制造的技術(shù)。它突破了傳統(tǒng)零件成形和加工制造技術(shù)的原理限制，從理論上來講，不依賴于傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，僅僅通過簡單的“二維數(shù)字打印”可以直接制造出任意內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形、幾何尺寸的高性能三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
正因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)成形制造技術(shù)的變革性優(yōu)勢，3D打印技術(shù)成為當(dāng)前裝備制造、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新材料等技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。而金屬3D打印技術(shù)屬于3D打印技術(shù)中的一個(gè)重要分支，其對高性能金屬構(gòu)件的制造有著重要作用。

金屬3D打印材料是金屬3D打印技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在某種程度上，材料的發(fā)展決定著3D打印能否有更廣泛的應(yīng)用。目前，金屬3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細(xì)胞生物原料以及砂糖等食品材料也在金屬3D打印領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
金屬3D打印所用的這些原材料是針對金屬3D打印設(shè)備和工藝而研發(fā)的，與普通的塑料、石膏、樹脂等有所區(qū)別，其形態(tài)一般有粉末狀、絲狀、層片狀、液體狀等。通常，根據(jù)打印設(shè)備的類型及操作條件的不同，所使用的粉末狀金屬3D打印材料的粒徑為1～100μｍ不等，而為了使粉末保持良好的流動性，一般要求粉末要具有高球形度。
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