3D打印是一项快速发展的技术，目前被认为是小批量生产的未来。
然而，情况并非总是如此乐观。当3D打印在几十年前出现时，它被视为一种令人印象深刻但速度缓慢的新奇事物，不会找到真正的应用。它有时用于设计和原型制作，但从未打算成为基本生产方法之一。
然而，那些对3D打印机预测不佳的人不可能更错。在过去的10年里，3D打印技术——特别是金属3D打印——已经发展到吸引了许多领先制造商的地步，并在工业的越来越多的新领域找到应用。
3D金属打印机
在过去的几年里，3D金属打印机的供需都出现了急剧增长。制造商不断推出新的金属增材制造解决方案，这些解决方案更快、更易于使用、效率更高，并且允许使用更多不同的金属。
因此，越来越多的公司正在使用3D金属打印技术生产金属零件和原型，同时也受益于增材打印理念本身带来的设计自由度提高。金属3D打印机目前被用于各种行业，如航空航天、汽车、医疗设备、工具制造等领域。
3D打印
3D打印，也称为增材技术，是从零开始逐层创建三维物体的过程。它通常从零件的数字三维模型开始，该模型被软件数字"切片"成许多非常薄的层，其中层的厚度取决于产品的形状和使用的材料类型。
接下来，原材料，通常以粉末或颗粒形式，被装入打印机。最流行的材料当然是塑料，但铝、钛、工具钢和不锈钢、镍、铜、青铜、钴和贵金属（金、银、铂）等金属也越来越多地被使用。原材料被加热到熔化温度，并由机器逐层应用到工作表面，直到整个产品打印完成。
3D金属打印
当我们看到增材技术在工业和商业应用中不断增长的数量时，金属3D打印始终处于前沿。它是发展最快的生产技术之一。现在，它可以与其他技术结合使用，用于原型制作和小批量生产。在某些情况下，3D打印金属物体的质量和打印效率已经可与传统技术相媲美，甚至更高。
3D金属打印用于航天工业、航空、汽车工业、工程以及医疗和实验室系统生产中的原型制作和小批量生产。
3D金属打印如何工作？
3D金属打印是几种技术家族的广义术语。简单来说，任何能够通过熔化、焊接或烧结逐层创建金属物体的制造技术都可以称为3D金属打印过程。确实有很多允许金属打印的解决方案，但值得——像往常一样——了解最常用的方案。
基本3D打印技术
3D金属打印主要使用三种技术：
- DMLS（直接金属激光烧结）
- SLM（选择性激光熔化）
- EBM（电子束熔化）
DMLS 3D打印
直接金属激光烧结或DMLS是最流行的3D金属打印方法。激光用于逐层烧结金属粉末，以创建打印部件。
这种打印技术使用的材料包括广泛的金属合金，如马氏体时效钢、铝、Inconel 625镍铬合金、钴铬合金和钛。
DMLS技术用于创建原型和机器零件。它可用于生产具有下切、凹槽和各种倾角的元素。这些包括医疗设备、仪器、原型和工具。
SLM 3D打印
选择性激光熔化或SLM，顾名思义，涉及材料的熔化。3D打印在惰性气体环境中进行。因此，SLM 3D打印的质量非常接近铸造或锻造方法制造的零件的质量。
使用SLM 3D打印技术制造的物体非常耐用。因此，这种技术可用于生产机械零件，如螺旋桨和齿轮，以及用于汽车、医疗和航空工业的产品。
EBM 3D打印
电子束熔化或EBM技术类似于SLM打印，但使用电子束而不是激光。这种技术比激光辅助打印更快、更准确，用它打印的产品通常比其他金属打印过程获得的零件更耐用。
EBM方法主要用于生产由钛和钴制成的物体，包括飞机、航天飞机、火箭和发动机的零部件。
3D金属打印的优势
3D金属打印的一大优势是设计自由。3D打印使制造商能够生产具有极端几何复杂性的元素，这些元素要么无法使用传统机加工技术制造，要么非常难以制造。
最小废料：在大多数情况下，打印产品所需的唯一材料就是成品中使用的材料。此外，几乎没有多余的材料，任何残留物都可以重复使用或回收。这当然意味着生产过程的成本更低。
一步生产：在3D打印过程中，机器自动工作，无需操作员监督。这意味着一个操作员可以同时操作多台打印机，从而降低劳动成本。对切割、铣削和焊接等其他传统生产过程的依赖也减少了，因为整个生产过程在一台机器中进行。
此外，金属3D打印机比大多数先进的CNC机器小得多，这意味着它们在生产车间占用的空间更少。它们还允许缩短生产过程时间。
此外，3D金属打印：
- 与传统生产方法相比，允许更快地生产复杂零件。
- 3D金属打印比传统技术更便宜
- 根据所选技术的不同，3D金属打印允许精确生产具有非常复杂几何形状的物体。
- 即使在非常复杂的设计情况下，也能获得极高强度的零件。这是航空、航天和军事工业对3D打印组件需求量大的原因之一。
- 3D金属打印不产生材料浪费，这与传统生产方法不同。
简而言之，3D金属打印是创建复杂零件的理想技术，这些零件使用传统技术难以生产或生产效率低下。
3D打印的未来
未来，随着技术的普及，3D打印的许多"缺点"将被最小化或完全消除。随着设计师不断创新，创新像雨后春笋般涌现，3D打印机本身的成本也将降低。
新的打印机还能够使用更多类型的材料并变得更快。因此，目前需要数天才能完成的项目将在几小时甚至几分钟内完成。
在未来几年里，3D打印将继续发展并改变制造业格局。它将成为定制和小批量生产的基础。它还将用于许多行业的大规模生产，如汽车、航空、医疗保健等。