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(xué)性質(zhì)制約了其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。例如，在成型材料中，目前主要是有機(jī)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(diǎn)。它逐漸在工業(yè)上得到應(yīng)用。難點(diǎn)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(shù)，直接堆積軟組織材料(生物基質(zhì)材料和細(xì)胞)，形成類似生命的生物體，并通過體外和體內(nèi)培養(yǎng)制造復(fù)雜的組織和器官。關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)將有力地推動(dòng)材料添加技術(shù)的發(fā)展。

提到3D打印，很多**印象是塑料或樹脂印刷，但事實(shí)上，金屬也可以打印在3D！早在2015年，就有報(bào)道稱西班牙患者植入了世界上*復(fù)雜的三維印刷金屬胸骨。由此可見，金屬立體印刷在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域很早就發(fā)揮了重要作用。
或者金屬3D印刷是要燒結(jié)的粉末層,層間結(jié)合當(dāng)然不好,有缺陷,機(jī)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(shí)上，金屬 3D 打印層和層與熔池結(jié)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(jīng)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(gè)應(yīng)用領(lǐng)域！

在過去的幾年里，F(xiàn)-ILT的科學(xué)家們一直在開發(fā)添加激光粉末床融合技術(shù)，從原型技術(shù)到小型復(fù)雜零件的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。LPBF已被用于航空航天、渦輪機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備等工業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜的功能部件。然而，一個(gè)缺點(diǎn)是不可能打印三維硬化零件（金屬零件表面強(qiáng)化工藝）和熱處理鋼：在LPBF工藝中，可以額外制造合適的合金和鍛件，而不會(huì)產(chǎn)生裂紋或缺陷。目前，沒有足夠的材料用于工業(yè)制造。
正是由于這個(gè)原因，由NRW的Leitmark支持項(xiàng)目支持的四家工廠工程公司SMS集團(tuán)，德國(guó)Eelstahlwerke特鋼，Kreeld，F(xiàn)raunhofer ILT分裂錐和F-ILT，啟動(dòng)了AddSteel項(xiàng)目，以開發(fā)新的鋼鐵材料。AddSteel項(xiàng)目合作伙伴選擇在迭代過程中開發(fā)合金，并對(duì)LPBF工藝和設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。之后，將為制造將用于測(cè)試和驗(yàn)證性能和成本效益的新組件和備件而構(gòu)建技術(shù)抗議者。
新型合金前景
沃格爾波特說：“短信集團(tuán)已經(jīng)建立了一個(gè)工廠，可以噴嘴正確的金屬粉末。"在合金被轉(zhuǎn)化為粉末后,德國(guó)EdelasthlWerke特殊鋼目前正在供應(yīng)新的合金,"Fraunhofer ILT"不久將在其LPBF系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)試。
任何有興趣的人都有機(jī)會(huì)在11號(hào)展廳的Fraunhofer聯(lián)合展覽D51上了解更多關(guān)于AddSteel項(xiàng)目的信息。FormNext 2019將于2019年11月19日至22日在法蘭克福舉辦關(guān)于材料制造和下一代工業(yè)生產(chǎn)的展覽和會(huì)議。

幾種主流快速成型工藝的成型原理及優(yōu)缺點(diǎn)
1. 激光光固化（SLA——Stereolithography）
該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對(duì)液態(tài)樹脂連點(diǎn)掃描，便被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)層固化完畢，移動(dòng)工作臺(tái)，在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件原型制造完畢。美國(guó)3DSYSTEMS 公司是*早推出這種工藝的公司。該項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)是精度和光潔度高，但是材料比較脆，運(yùn)行成本太高，后處理復(fù)雜，對(duì)操作人員要求較高。適合驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)過程中用。
2. 三維打印成型（3DP——3Dimension Printer）
其*大特點(diǎn)是小型化和易操作，多用于商業(yè)、辦公、科研和個(gè)人工作室等環(huán)境。而根據(jù)打印方式的不同，3DP三維打印技術(shù)又可以分為熱爆式三維打印（代表：美國(guó)3D Systems公司的 Zprinter系列——原屬ZCorporation公司，已被3D Systems公司收購(gòu)）、壓電式三維打印（代表：美國(guó)3D Systems公司的ProJet系列和前不久被Stratasys公司收購(gòu)的以色列Objet公司的三維打印設(shè)備）、DLP投影式三維打?。ù恚旱聡?guó)Envisiontec公司的Ultra、Perfactory系列）等。

目前，3D打印技術(shù)在大眾消費(fèi)、工業(yè)、生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)開始，并具有不同的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。在歐洲和美國(guó)，3D印刷的流行率高于中國(guó)。2012年，世界3D印刷行業(yè)產(chǎn)值12億-13億元，中國(guó)約10億元。美國(guó)和德國(guó)的3D打印產(chǎn)值約占行業(yè)總收入的80%。中國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模與日本相同。在大眾消費(fèi)領(lǐng)域，中國(guó)正在推出3D攝影館和3D創(chuàng)作者，杭州、北京、西安、上海等城市也相繼開設(shè)了3D攝影館。如何將3D打印技術(shù)應(yīng)用于大眾消費(fèi)領(lǐng)域，尚缺乏成熟的商業(yè)模式。這個(gè)問題不僅存在于大眾消費(fèi)層面，也存在于產(chǎn)業(yè)層面和生物工程層面。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式是生產(chǎn)設(shè)備和銷售設(shè)備。無論市場(chǎng)用戶的需求如何，設(shè)備都是在上市前生產(chǎn)的。目前，3D打印產(chǎn)業(yè)仍走傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的老路。這種方式似乎行不通，否則3D打印技術(shù)在全球市場(chǎng)產(chǎn)值超過20億美元？“3D打印應(yīng)全面取代傳統(tǒng)制造業(yè)。在未來，我們可以在家里打印任何我們想要的東西，不需要工廠、車間、工人或外出。“自行車和飛機(jī)可以用3D打印機(jī)打印”，“3D打印將使工廠告別車床、鉆頭、沖壓機(jī)、模具制造機(jī)等。傳統(tǒng)的工具被更復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟件所支配…這是很多人的觀點(diǎn)，也經(jīng)常被一些媒體引用。根據(jù)3D打印技術(shù)的原理，不可否認(rèn)，3D打印實(shí)際上可以打印出設(shè)計(jì)之外的任何東西。