3D印刷的新技術"智能微鑄造"，由華虹科技大學數字設備和技術的"張海鷗"教授領導，成功地生產了批具有鍛造性能的高端金屬零件的3D打印。長期以來，這一技術改變了西方主導的“鑄、鍛、磨分離”的傳統(tǒng)制造歷史。
據了解，雖然3D打印已成為一種前沿制造技術，但目前全球3D印刷行業(yè)正處于“模型制造”和“呈現(xiàn)”階段。張海鷗團隊經過十多年的攻關，自主研發(fā)了微型鑄鍛同步復合設備，并創(chuàng)造性地將金屬鑄鍛技術融為一體。實現(xiàn)了世界的顛覆性的鑄鍛創(chuàng)新，極大地提高了零件的強度和韌性，提高了零件的疲勞壽命和可靠性。
目前，采用“智能微鑄造”印刷的高性能金屬鍛件長度已達2.2米，約260公斤?，F(xiàn)有設備印刷了飛機用鈦合金、船用潛水器、核電用鋼等八種金屬材料。
這種微鑄造和鍛造生產的部件、技術指標和性能比傳統(tǒng)鑄件更穩(wěn)定。同時，該工藝以金屬絲為原料，材料利用率達到80%以上。金屬絲材料的價格約為目前常用的激光粉末滅火劑的1/10。由于該工藝可以同時控制零件的形狀和組織性能，大大縮短了生產周期：制造了重量為2噸的大型金屬鑄件，過去需要3個多月，只需10天左右。
借助鑄造、鍛造、銑削一體化的三維打印技術，實現(xiàn)等軸細晶、高強度、高均勻性、致密性和復雜形狀的三維打印，是世界上個實現(xiàn)三維打印的金屬鍛造。該技術可應用于航空航天、、汽車等領域。
你可能不知道的十大3D打印大型物件-3d打印資訊
3D打印，也被稱為附加制造，使定制生產的小和大對象更加個性化。
3D打印可能是小型定制機械零件最有用的快速制造。然而，這種技術也可以產生非常大的結構和物體。
使用3D打印服務是您在3D打印體驗中遇到的許多障礙的解決方案，但它并不是一切的答案，3D打印服務也有著它的利與弊。
1、優(yōu)勢
·嘗試新材料而不會產生浪費。
即使只購買一種新型長絲也是一項重大投資。一些更先進和不尋常的材料，如木材、玻璃和金屬，需要更多的時間和金錢。如果您只想將它們用于一兩項特殊項目，則3D打印服務將為您提供訪問權限，而不會丟失額外的現(xiàn)金或休息。
·獲得更好的層分辨率和精細度。
如果不想購買能夠提供對象所需的詳細信息級別的3D打印機，則3D打印服務可以幫助。它們允許您在其專業(yè)級別輸入計算機，這僅僅是您的平臺升級的一小部分。
·尺寸更大。
3D打印服務讓您可以隨意使用對象的大小。大型3D打印機具有大規(guī)模定價，但它允許您體驗其中一臺打印機，而無需花費大量資金。只為一次的需求付出更少的代價。
同樣，如果您不是定期3D打印物體，3D打印機服務將比購買您自己的設備更具成本效益。一次性完成的價格結構允許您每個預算打印的成本。
2.需要考慮的事情
使用玻璃等不常見的材料會增加3D打印服務的成本。
3D打印服務成本取決于許多因素。每一個選擇都將決定你的工作和成本。
尺寸：模型的尺寸是一個直接的因素，因為它意味著更多的原材料，更長的印刷時間和更高的運輸成本。特別是大規(guī)模3D打印服務的成本可能很高。在完全投資您自己的機器之前，嘗試打印通常更可行。然而，它也是昂貴的使用，因為這臺機器是昂貴的。大規(guī)模3D打印服務的成本可能從數千元到數萬元不等。
材料：ABS和PLA是兩種最常見的3D打印材料，它們的長絲比銅、玻璃或碳聚合物等高端原材料便宜得多。好消息是，它仍然是一個很大的優(yōu)勢比你自己的材料，尤其是如果你只需要打印一個或有限數量的項目。
·復雜：您的物體需要是實心的還是空心的？您要打印支持的區(qū)域嗎？它是否使用各種彩色長絲？這些因素是影響3D打印服務成本的因素。
·運輸：就像您在互聯(lián)網上訂購的任何其他商品一樣，運輸時間與您愿意支付的金額直接相關。特別是如果您打印了重磅和/或重磅的打印產品，則優(yōu)先郵件或閃存的交付速度會非?？臁Ｊ澜绺鞯赜性S多3D打印服務。如果您擔心國際電子郵件速率，請在您的國家或地區(qū)找到3D打印服務。

金屬3D打印技術及其專用電源的研究進展
近年來，3D打印技術逐漸應用于實際產品的制造，特別是金屬材料的制造。在國防領域，歐美發(fā)達國家重視3D印刷技術的發(fā)展，投入大量資金研究，3D印刷金屬部件一直是研究和應用的重點。它不能打印模具、自行車、槍支等武器，甚至不能打印汽車、飛機等大型設備。三維打印作為一種新的制造技術，在設備設計與制造、設備保障、航空航天等領域顯示出了非常廣闊的應用前景，并顯示出強大的發(fā)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起源于19世紀末的美國，但直到20世紀80年代中期才形成。1986年，美國查爾斯·赫爾發(fā)明了臺3D打印機。3D打印技術于1991年在中國開始研究。大約在2000年，這些過程開始從實驗室研究到工程和生產逐漸發(fā)展。當時，它的名字是快速原型技術（RP），這是在開發(fā)樣本之前的物理模型?，F(xiàn)在又被稱為快速成型技術，材料加成制造。但為了方便公眾接受，這種新技術統(tǒng)稱為3D打印。三維打印是一種基于數字模型設計的快速成型技術，三維物體的生成技術是利用金屬粉末或樹脂等粘合材料層層“增料”印刷而成。3D打印被稱為“上個世紀的思想和技術，本世紀的市場”。
1.2 3D打印特點
1)精度高。目前，3D打印裝置的精度可以控制在0.3mm以下。
2）短周期。3D打印不需要模具的制造工藝，大大縮短了模型的生產時間。一般來說，模型可以在幾小時甚至幾十分鐘內打印出來。
3)個性化。3D打印對打印模型的數量沒有限制，無論是否可以以相同的成本進行一個或多個打印。
4）材料的多樣性。3D打印系統(tǒng)可以打印不同的材料，這些材料的多樣性可以滿足不同領域的需要。
5)成本相對較低。雖然目前3D打印系統(tǒng)和3D打印材料相對昂貴，但如果用于制作個性化產品，其生產成本相對較低。
2 金屬3D打印技術
金屬零件三維打印技術是整個三維打印系統(tǒng)中進、最有潛力的技術，是先進制造技術的重要發(fā)展方向。隨著科學技術的發(fā)展和普及應用的需要，利用快速成型直接制造金屬功能零件已成為快速成型的主要發(fā)展方向。目前，直接制造金屬功能件的快速成型方法主要有：選擇性激光熔接（SLM）、電子束選擇性熔接（EBSM）、激光工程網成型（透鏡）等。
2.1激光工程清潔成形技術（透鏡）。
透鏡是桑迪亞國家實驗室提出的一種新的快速成型技術。它的特點是直接制造具有復雜形狀結構的金屬功能零件或模具；多種可加工金屬或合金材料可以實現(xiàn)非均勻材料零件的制造；便于加工熔點高、加工難度大的材料。

1.金屬材料3D打印技術
三維打印的鈦合金大整體主軸承結構等大型零件的金屬材料性能可以達到或接近鍛件的水平。利用三維打印技術對渦扇發(fā)動機葉片進行修復，實現(xiàn)了三維打印和零件基體結合區(qū)域的性能，以滿足零件的要求。與傳統(tǒng)焊接相比，金屬3D打印修復具有以下特點：
主要結果如下：(1)熱影響區(qū)小，不影響基體結構的應力分布；
（2）無需加熱及后續(xù)熱處理;
（3）3D打印結構緊湊，與基體冶金結合，性能接近零件原始結構。
(4)三維打印區(qū)的組織和性能達到鍛件的水平；
（5）自動化控制，加工余量少。
1.1 大型鍛件局部3D打印成形
以AP 1000核電主管線為例，要求超低碳氮控不銹鋼整體鍛造。鍛件生產的主要難點是形成兩個噴嘴，鍛件的材料利用率低于15%。受渦輪風扇發(fā)動機葉片三維打印修復技術的啟發(fā)，核電主管道的成形可以簡化為鍛造或擠壓不銹鋼管+三維打印噴嘴。該方法可大大降低核電主管道的生產難度和成本。
具有局部難成形特性的大型鍛件，如核電主管線和多噴嘴頭，可通過三維打印成形。該方法在保證鍛件整體質量的前提下，大大降低了鍛件的生產難度、成本和周期。此外，大鍛件局部三維打印的思想還可以擴展到大鍛件的三維打印拼焊技術。如果三維打印區(qū)、三維打印區(qū)和基體鍵合區(qū)的金屬材料性能能夠滿足鍛件的要求，說明三維打印焊接鍛件可以替代整體大型鍛件。
1.2 大型鍛件缺陷修復
大型鍛件表面和內部的超標缺陷，以及由于材料不足而造成的加工余量不足，可能導致整個鍛件報廢，造成巨大的經濟損失和能源浪費。由于焊接組織的性能低于鍛件，鍛件一般不允許補焊，但金屬三維打印技術的出現(xiàn)改變了這種情況。目前，金屬3D打印的一些材料性能已達到鍛造水平。如果三維打印結構與鍛造基體的結合能夠滿足鍛造的要求，可以采用三維打印技術對大鍛件的缺陷區(qū)域進行局部修復，提高鍛造合格率。未來，隨著3D打印技術的改進，與大型鑄件的允許補焊類似，大型鍛件也允許3D打印和修復，這將是大型鍛件生產工藝的革命性突破。
1.3 大型零件在線修復
發(fā)電機轉子、渦輪葉片、船用曲軸等大型零部件在使用過程中會出現(xiàn)局部裂紋、磨損和變形。傳統(tǒng)的補焊方法只能通過機加工、預熱、焊接、機加工、熱處理等工藝進行修復。維修工作需要在大型專業(yè)設備上進行，但維修面積的性能低于原零部件組織的性能，增加了維修成本，維修周期和維修效果不理想。由機器人和3D打印技術組成的便攜式金屬3D打印設備，可以改變這種狀況，實現(xiàn)大型零件的現(xiàn)場維修，甚至在線維修。機器人金屬三維印刷技術修補大部件的具體操作步驟如下：
（1）確定修理方案，對修理區(qū)域進行預處理；
(2)利用三維成像技術對修復區(qū)進行三維逆向建模；
(3)將修復區(qū)域的三維模型轉化為機械手的運動軌跡。
(4)確定3D打印參數，定位機器人，修復；
（5）修補區(qū)域的表面處理和檢查。
材料加成制造有著廣闊的發(fā)展前景，但也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。目前*困難的問題是材料的物理化學性質制約了其實現(xiàn)技術。例如，在成型材料中，目前主要是有機高分子材料和金屬材料。金屬材料的直接成形是近十年來的研究熱點。它逐漸在工業(yè)上得到應用。難點在于如何提高精度。新的研究方向是通過添加材料制造技術，直接堆積軟組織材料(生物基質材料和細胞)，形成類似生命的生物體，并通過體外和體內培養(yǎng)制造復雜的組織和器官。關鍵技術的研究和開發(fā)將有力地推動材料添加技術的發(fā)展。

3 SLM應用
SLM材料
SLM技術中使用的粉末材料可分為三類：混合粉末、合金粉末和元素金屬粉末。
一、混合粉末?；旌戏勰┯梢欢ū壤牟煌勰┙M成?，F(xiàn)有的研究表明，成形密度和均勻性對SLM成形零件的力學性能有影響，但混合粉末的密度目前仍需提高。
二。預合金粉末。按成分可分為鎳基、鈷基、鈦基、鐵基、鎢基、銅基等.結果表明，采用預合金粉末材料制備的零件密度可達95%以上。
三。金屬粉末。一般來說，一次金屬粉末主要是鈦，具有良好的成型性，可達到98%的密度。
目前，SLM技術主要應用于工業(yè)領域，在復雜模具、個性化部件、航空航天、汽車等領域具有突出的技術優(yōu)勢。
航空航天
在研制載人航天器Superdraco的過程中，SpaceX利用SLM技術研制了載人航天器發(fā)動機。其冷卻通道、噴頭、節(jié)流閥等的結構非常高，3D打印可以很好地解決復雜結構的制造問題。SLM制造的零件的強度、韌性和斷裂強度能滿足各種苛刻的要求，使Superdraco在高溫高壓下工作。


并不是每個人都能負擔得起自己的3D打印機， 工業(yè)級高精度3d打印機造價昂貴，所以許多公司在他們的產品中增加了3D打印點播服務。3D打印服務將您的設計轉化為完全實現(xiàn)的3D打印模型，而無需您自己的設備。
即使您希望體驗大小、材質和復雜性，3D打印服務也允許您嘗試更多的類型，而不是單一設置。因此，如果你想要打印又不想自己投資，那么3D打印服務將是你不錯的選擇。
盡管時間、價格和能力的細節(jié)會因您選擇的服務而有所不同，但所有3D打印服務都遵循以下一般步驟：
1。在個人CAD程序或3D打印服務的網站上創(chuàng)建您的設計。
2、選擇要使用的服務并發(fā)送您的設計。
3。根據您的需要選擇您的材料（每個服務將提供不同的材料）。
4、等待3D模型的到來！3D打印服務將打印您的設計，后期處理，并發(fā)送到您的家門口了。
提到3D打印，很多**印象是塑料或樹脂印刷，但事實上，金屬也可以打印在3D！早在2015年，就有報道稱西班牙患者植入了世界上*復雜的三維印刷金屬胸骨。由此可見，金屬立體印刷在醫(yī)學領域很早就發(fā)揮了重要作用。
或者金屬3D印刷是要燒結的粉末層,層間結合當然不好,有缺陷,機械性能不超過傳統(tǒng)的成型方式。如果你這么想，你就出局了！事實上，金屬 3D 打印層和層與熔池結合，縱向性能不差，甚至可以超過橫向。隨著科技的發(fā)展，金屬三維打印的性能已經超過了鑄造和鍛造。下面，我們深入了解從金屬3D打印的五個應用領域！
3D打印的材料有哪些？
一般分為金屬和非金屬，非金屬3d打印材料包括：pla、abs、sla、尼龍、陶瓷、高溫、高韌、高強度光敏樹脂、半透明光敏樹脂、 軟膠3d打印、 DLP進口紅蠟、DLP進口藍蠟、 全彩3d打印、cnc abs加工、桌面級abs塑料等幾十種材質。金屬3d打印材料：金、銀、鋁合金、不銹鋼、鈦合金等材質。三維打印所用材料的不斷擴展，為該技術的發(fā)展提供了巨大的空間。當今流行的材料是塑料(樹脂、尼龍、ABS、PLA)，所以這部分在工業(yè)領域的應用也很普遍。金屬，特別是鋁合金、不銹鋼、鈦和鈷的衍生物，在、航空航天、汽車制造等領域有著突破性的應用。隨著3D打印技術的不斷進步，個性化定制產品將迎來發(fā)展時期。
因為3D打印可以大大降低定制化產品的成本，接近批量生產的成本，打破了限制定制化產品的大障礙。
打印的精度怎樣？
我們通過3d stratasys、hp等進口高端設備，經專業(yè)工程師對150-250mm典型長方形、正方形、圓形、孔徑件、齒輪狀、菱形等超過50個典型件測量分析，正負誤差精度保障區(qū)間為0.02-0.08mm，大部分零件精度傾向于0.05mm以內！深圳手板模型制作廠家 3d打印快速成型服務