金属 3D 打印：行业的变革者

金属 3D 打印：行业的变革者

金属3D打印已成为制造高性能工业部件最快捷、最高效的方法之一。这项先进技术能够在更短的时间内生产出复杂、耐用且经济高效的零件。 

金属 3D 打印重新定义了从航空航天到医疗和重型机械行业的企业进行产品设计和开发的方式。

金属 3D 打印使工程师和制造商能够制造出公差严格、强度卓越的零件，因为它可以与多种材料一起使用，包括合金、复合材料和特殊金属。

本文将探讨金属3D打印在各种工业应用中的作用及其对制造工艺日益增长的影响。事不宜迟，让我们立即进入正题。 

什么是 3D 打印？它是如何工作的？

什么是 3D 打印？它是如何工作的？

什么是3D打印？流程、类型和应用 有必要了解一下。 

3D打印是一种利用增材技术的金属制造工艺。之所以称之为增材，是因为它只需堆叠并熔合多层材料即可制造出实体物体，无需模具或材料块。随着材料种类的不断增加，XNUMXD打印可以制造出比传统技术更复杂的几何形状。它通常速度快，且固定设置成本低。 

增材制造之前创造的技术被称为传统制造。

让我们将所有技术分为三类，并分别检查每一类。 

1.增材制造

在增材制造中，二维材料层被沉积并融合以创建三维物体。 零件可以快速生产，完成后即可丢弃。3D打印的另一个关键优势是能够创建几乎任何形状的零件。

大多数3D打印物体本身密度较低且各向异性，这意味着它们的属性会随着方向而变化。因此，它们通常缺乏通过传统减材制造或增材制造方法制造的部件的强度和材料质量。这是3D打印的主要局限性之一。

阅读： https://proleantech.com/3d-printing-in-automotive-manufacturing/

减材制造与增材制造工艺

2. 减材制造 

减材制造工艺（例如铣削和车削）通过从一块固体材料（有时称为毛坯）中去除材料来生产物品。

机械加工是一种常用的技术，几乎可以应用于任何材料。 

这种方法可以生产出具有出色重复性的高精度零件，并可对每个工艺步骤进行完全控制。 

3. 成型制造 

Formative Manufacturing 生产的组件

成型制造工艺，包括注塑和冲压，利用压力或热量将材料塑造成物体。

尽管形成性方法旨在降低生产单个零件的边际成本，但由于需要为生产过程创建特殊的模具或机械，因此设置成本非常高。 

对于大规模生产订单来说，这些方法几乎总是最经济的，因为它们可以用各种材料（金属和聚合物）制造零件，并且具有完美的重复性。

以下是金属打印的1：1比较： 

阅读完整的内容 塑料制造方法指南.

金属 3D 打印有哪些不同类型？

以下是正在进行的不同类型的 3D 打印： 

1. 粉末床熔融（PBF）

粉末床熔合（PBF）工艺流程图

PBF包括直接金属激光烧结（DMLS）和选择性激光熔化（SLM）3D打印技术。

DMLS 是一种 3D 打印工艺，它使用强大的光纤激光束将金属颗粒熔化在一起，同时追踪每一层的横截面。每打印完一层，打印床就会向下滑动，为上方的新层供电，然后重复该过程。 

如需详细了解，请参阅本指南： DMLS 3D 打印：工艺、应用和 优点。

SLM 是另一种 PBF 3D 打印技术，其工作原理与 DMLS 机器类似。它利用激光逐层快速熔化金属粉末。操作过程中，还必须向其中注入惰性气体。主要区别之一是 SLM 机器通常使用功率更高的激光器。

要了解更多信息，请查看此详细指南： 什么是SLS 3D打印？工艺、材料和用途 

2. 定向能量沉积 

定向能量沉积（DED）工艺

另一种能够同时打印金属和塑料的3D打印机是DED。这种金属3D打印方法使用聚焦能量源。这种能量可以是电子束、等离子弧或激光。DED使用金属丝和粉末来生产3D打印物品。 

尽管与PBF工艺有很大不同，DED丝材和粉末的工艺流程相似。金属熔合和沉积在DED工艺中同时进行。 

喷嘴将材料沉积到能量源中。随着打印头的XY轴移动，原料熔化并沉积。当层厚完成且层厚分辨率降至构建台面以下时，重复该过程。构建完成后，即可将部件从构建台面上移除。 

3. 金属丝挤出 

金属丝挤出3D打印

金属打印的熔融丝材制造技术，例如FFF（熔融丝材制造）和FDM（熔融沉积成型），目前仍处于起步阶段，面临诸多挑战。金属丝材挤压成型是通过加热由金属颗粒和热塑性材料组成的丝材来实现的。 

逐层将耗材从喷嘴拉出，放置在构建平台上。然后将整个组件放入烧结炉中，烧结金属并烧掉塑料。金属耗材挤出技术擅长制作具有金属外观的部件，其精度和复杂程度堪比塑料FDM。

了解金属3D打印成本 对于选择适合您的预算和要求的正确方法至关重要。 

哪些金属可以进行 3D 打印？

哪些金属可以进行 3D 打印？

3D打印金属部件需要符合要求的材料。以下列举了一些适用于不同行业的最佳解决方案： 

• 钛及其合金由于其强度高。
• 不锈钢价格实惠，且耐用。 
• 钴铬合金具有高强度和耐腐蚀性。
• 镍基合金具有耐热和耐腐蚀性能。

了解有关 3D 打印材料和选择的更多信息： https://proleantech.com/3d-printing-materials-and-selection/ 

哪些金属不能进行 3D 打印？

哪些金属不能进行 3D 打印？

虽然金属3D打印开辟了令人兴奋的可能性，但某些材料仍然具有挑战性。例如，纯铝就存在热管理问题。其高导热性和高反应性使得维持精确逐层打印所需的受控环境具有挑战性。

脆性合金由于缺乏延展性，无法进行3D打印。在冷却过程中，它们可能会出现裂纹，从而损害打印部件的结构完整性。

在金属打印机的高温环境下容易氧化或降解的金属无法用于3D打印工艺，需要专门的设备。

金属3D打印的优势 

金属3D打印的优势

以下是金属3D打印在工业应用中的优势：

1.降低生产成本

由于基于分层技术，金属3D打印减少了单独制造零件及其组装的需要，也减少了废料的产生和原材料的使用。 

2.实现规模化生产

金属3D打印机是一种快速成型技术，可以帮助企业进行长期生产运营，并加快生产进度。金属3D打印可以在产品迭代过程中快速生产出各种设计的产品。

3.鼓励复杂的设计

传统的生产技术限制了设计。金属3D打印技术主要用于构建功能性产品。它是一种基于三维数据的数字化生产流程，能够最大程度地发挥设计师的创意想象力。

4. 减轻体重

金属3D打印通常使用复杂的结构，比标准工业制造方法耗费更少的材料和加工时间。为了保持整体结构的完整性，您必须准备好设置打印模型的数据并设计每层的厚度。

5. 卓越的品质

如今的金属3D打印机精度不断提升，优质材料和结构器件的优异性能也日益凸显，相比传统的材料减薄工艺，金属3D打印技术的力学性能指标甚至可以媲美锻件。

6. 有效的供应链管理

金属3D打印提高了从制造到仓储和运输的供应链效率。采用传统供应链模式的企业必须购买大量原材料，并配备人员和物业管理。

金属3D打印的局限性

尽管金属 3D 打印有很多优点，但它也有一些缺点： 

1. 与传统制造设备相比，金属 3D 打印机需要大量的前期投资。 
2. 一些 3D 打印机的构建体积有限，这可能会导致生产大型零件时出现问题。 
3. 原始 3D 金属零件通常表面粗糙，需要进一步加工。 
4. 对于大批量生产，传统制造方法比 3D 制造方法更快。 
5. 并非所有金属都能有效地进行 3D 打印，这可能会导致一些应用中的设计选项有限。 

金属3D打印部件的后处理方法

一旦金属部件完成 3D 打印，通常需要进行一些最后的精加工以增强其外观和性能： 

加工： CNC 可以提高尺寸精度并有助于实现关键特征的光滑表面。 

珠子喷砂： 该工艺可以使用小玻璃珠创造出均匀的表面光洁度。 

抛光： 手动或自动抛光可使表面光滑，以达到美观的目的。 

热处理： 热处理可减轻内部应力并提高材料强度，从而提高机械性能。 

电镀： 添加薄金属涂层可以增强导电性或耐腐蚀性。 

粉末涂料： 该方法用于额外的精加工和金属表面保护。 

ProleanTech：金属3D打印服务的终极选择

ProleanTech：金属3D打印服务的终极选择

普罗林科技 我们利用先进的金属3D打印技术，提供定制化的原型解决方案。我们提供满足客户特定需求的服务，并提供灵活的材料选择，以满足各种应用和零件需求。

与我们的专家联系 为您的产品开发优化 3D 打印提供指导。相信我们，助您制造出更优质的产品，见证我们如何将设计转化为高端成品部件。

结语 

这就是您需要了解的关于金属 3D 打印的全部内容。它可以帮助您更轻松地快速创建坚固、精细的部件。由于其高精度和高效率，该工艺广泛应用于航空航天、汽车和医疗行业。 

金属3D打印帮助他们节省时间、降低成本，并打造耐用、高性能的部件。ProleanTech提供高精度定制部件制造服务。

立即联系 ProleanTech 获取我们的报价 3D打印服务. 

常见问题

问题1：3D打印如何工作？

3D打印是逐层构建物体的技术。它从数字设计开始。然后，打印机缓慢地添加材料，一次添加一层薄薄的材料，直到整个物体成型。这就像用塑料、金属或其他材料堆叠纸张一样。

Q2. 金属3D打印可行吗？

是的，金属3D打印技术已经存在，而且发展迅速。它使用特殊的机器熔化金属粉末或金属丝，从而制造出坚固、精细的部件。这项技术在航空航天和医疗保健等行业非常流行。

Q3. 金属3D打印贵吗？

金属 3D 打印成本不菲。机器价格不菲，金属粉末也不便宜。然而，对于复杂或定制的部件，它可以减少浪费和时间，从而节省成本。您可以要求 定制价格估算 来自 ProleanTech 专家。 

Q4. 金属3D打印比CNC便宜吗？

视情况而定。CNC加工会从块体上去除金属，这会浪费材料。金属3D打印只会在需要的地方添加材料。对于小型复杂零件，3D打印可能更便宜。然而，对于大型简单零件，CNC可能更好。

Q5. 金属 3D 打印机的精度如何？  

金属3D打印机可以打印细节精细、公差严格的零件。然而，为了达到完美的光滑度，可能需要进行一些精加工，例如抛光。

Q6. 你能用金属3D打印机赚钱吗？

是的！许多企业使用金属3D打印来制作定制零件、原型或小批量产品。如果你找到合适的市场，这可能是一个不错的赚钱方式。

Q7. 3D打印最昂贵的材料是什么？

黄金和铂金等贵金属价格最高。一些高科技材料，例如钛合金，由于其强度和特殊性能，价格也很高。

Q8. 金属 3D 打印的替代品是什么？

CNC加工是一种常见的替代方案。它可以从实心金属上雕刻零件。铸造和锻造也是其他选择，但对于小批量生产或定制设计来说，灵活性较差。

问题9：3D打印比CNC更难吗？

不一定。两者都需要技巧，并且根据需求，你可以使用 3D 打印或 CNC 数控。