一種低成本實用新（xīn）型金屬熔融沉積3D打印技術_金屬3D打印粉
點擊量：704 發（fā）布時間：2016-12-21 作者：狀（zhuàng）邁（上海（hǎi））增材製造（zào）技（jì）術有限公司
增材製造技術（shù）是製造技術原理的一次革命性突破，它形成了最能代表信息（xī）化時代特征（zhēng）的（de）製造技術，即以信息技術為支撐，以柔（róu）性化分布式的產（chǎn）品製造方式（shì）最大限度地滿（mǎn）足個性化需求。增材製造技術的基本原理是先將零件三維圖形離散劃分成一係列薄（báo）片（切片過（guò）程），再利用（yòng）2D製造工藝依次製作這些薄片,並逐層疊加（生長）獲得最終的3D 零件,增材製造技術又被形象地稱為“ 3D打印”。增材製造技術在發展初期主要應用於概念（niàn）驗證、模具製造、以及用於組裝和功能測試的（de）樣件快速成型等方麵。
近十年來，由於該項技術不斷取得突破，增材製造技術逐（zhú）漸被應用於實際產品（pǐn）的加工。金屬零部（bù）件最終產品的增（zēng）材製造技術發展尤其迅速，在結構（gòu）複（fù）雜（zá）、材料昂貴的產品生產，以及小批量定製生產方麵，成本、效率和質量優勢（shì）更（gèng）加突出（chū）。美歐等發達國家（jiā）非常（cháng）重視增材製（zhì）造技術的（de）發展，投入巨資加以研究，而金屬零部件增材製造技（jì）術一直是研究和應用的熱點。
通常，根據填充材料方式的（de）不同，金屬增材製造（zào）可以分（fèn）為預鋪粉和同步送粉或送絲兩種，結合激光、電（diàn）子束兩種高（gāo）能束能量源（yuán），預鋪粉的增材（cái）製造技術具體（tǐ）可分為激光選區熔化（huà）增材製造（SLM）技術以及選區電子束熔化增材（cái）製造（EBM）技術，同步送粉或送絲增材（cái）製造技（jì）術主要（yào）可分為激光熔化（huà）沉積（LMD）技術以（yǐ）及電子束熔絲沉積（EBFF）技術兩種。
目前基於FDM原理打印的材料隻局限於熱塑性（尼龍、PLA和ABS等）材料，打（dǎ）印溫度一般控製在200-300℃左右，對於不鏽（xiù）鋼、鈦合金等高溫（wēn）合金材料，一般用激光（guāng）燒結合金粉末的方式或者以電子束、微弧焊、焊接三維成型等方式實現，而激光燒結技（jì）術製造的金屬件存在組織疏鬆，強度達不（bú）到實際使用要求，且設備複雜（zá）昂貴等缺點。而電子束、微弧焊、焊接三維成型等方式沒有（yǒu）噴頭約束金屬液滴，成型精度很難保證。
中科院寧波材料所增材製造技術與裝備團隊專注於提供一種低成本、結構簡（jiǎn）單、精度（dù）高、打印效率高、適合任何一種高溫金屬的熔融沉積成型的3D打印裝備。
主要集中解（jiě）決3個主要問題，一是采用超高頻電磁感應的加熱方式，（非接觸式，具有可靠性高（gāo）、無汙染、效率高以及加熱溫度容易控製等優點），通過自動（dòng）調節感應線圈功率，可以熔化不同種（zhǒng）類的合金，熔化溫度最高（gāo）可達3000℃以上，即使（shǐ）是航空航天領域的鎢合金和鉬合金也能被瞬（shùn）間熔化。
其次采（cǎi）用主動冷卻（què）技術，可以有效的緩解熔液回流、送絲不暢、噴頭（tóu）堵料（liào）等現象。最後通過設計加工特殊的噴頭材質，使打印金屬精度（dù）大幅提升。
與現有技術相比，中科院寧波材料所（suǒ）增（zēng）材製造技術（shù）與裝備（bèi）團隊的優勢在於：
1、用熔融沉積成型（xíng）原理實現（xiàn）低溫和高溫合金的打印，從鋁合金到高溫合金，幾乎適用於（yú）所有金屬材料打印，可以大幅降低打印成本，真正實現民用化。
2、采（cǎi）用特殊材質的噴嘴可以大幅提高（gāo）打印精度，打印精度可以根據噴嘴（zuǐ）直徑調節（jiē），打（dǎ）印精度（dù）明顯優於弧焊和電（diàn）子束。
3、感應（yīng）線圈可以對打印（yìn）物體（tǐ）局（jú）部預熱和保溫，有利用層與層之間的結合（hé）強度。
中科院寧波材料所增材製造技（jì）術與裝備團隊的研究工作初步已經證明低成本（běn）金屬（shǔ）熔融沉積成型（xíng）的可（kě）行性，未來，中科院寧波材料所（suǒ）增材製造技術（shù）與裝備團隊繼續在低（dī）溫合（hé）金及高溫合（hé）金（jīn）方麵進行深（shēn）入（rù）研（yán）究，力爭在如何增強（qiáng）層與層的結合力、改善組織結構、提高打（dǎ）印精（jīng）度等方麵取得突（tū）破，實現鋁、銅、鈦、鎢合（hé）金零部件的打印，廣泛應（yīng）用於醫療（liáo）、模具（jù）、汽車、航空航天等行業。
