金屬3D打印技術經(jīng)過30幾年的發(fā)展,,金屬3D打印材料已經(jīng)取得了卓越的進步,。在金屬3D打印用材中,僅有十幾種合金材料應用到3D打印技術中,,與現(xiàn)有5000多種金屬材料還存在巨大差距,。除此之外,金屬3D打印合金的力學性能,、物理性能和成形幾何精度控制也還未達到預期狀態(tài),,這一方面來自于對這些合金在金屬3D打印和后續(xù)熱處理過程中的成形和制備機理的研究及認識不夠深人,另一方面來自于對金屬3D打印過程的控制不夠精細,。這也意味著,,對于金屬3D打印技術,仍有大量的基礎和應用研究工作有待進一步的完善,,因此,,未來金屬3D打印技術的發(fā)展包括:
1.深入了解3D打印技術的關鍵科學問題 3D打印是粉末、絲材等原材料在激光等能量源,,在極短的快速交互作用下產(chǎn)生的冶金行為,,快速加熱和冷卻過程中的冶金行為與能源特性、原材料特性,、加熱/冷卻環(huán)境等多因素之間存在交互作用,。識別和探究原材料與能量源之間的作用機制,進而通過改善原材料物理特性,,選擇匹配性較好的能量源,,提高原材料對能量源的高效吸收,建立適合的3D打印方法,,未來可能成為金屬3D打印領域的研究熱點,。
2.3D打印新材料開發(fā) 隨著3D打印過程中基礎科學問題的深入以及裝備制造水平的不斷提高,,越來越多的金屬材料被用來進行3D打印,因此,,金屬3D打印新合金和創(chuàng)新構型結構功能一體化材料的研究必將會成為金屬3D打印的重要發(fā)展方向,。 3. 金屬3D打印技術的質量得到大幅度提升 隨著對金屬3D打印機理研究的深入,金屬3D打印裝備的升級換代速度以及過程質量控制技術都得到提升,。所以,,金屬3D打印零件的效率和綜合力學性能都將會得到明顯改善,表面質量和其他物理性能也會得到進一步改善,。 4. 建立新型結構形式下的評價標準及評價方法 金屬3D打印技術的制作,、加工難度大,制作成本高,,可實現(xiàn)復雜的零部件,,進行精準的制備出成形產(chǎn)品。該技術在冶金機理,、微觀組織,、結構形式、缺陷形式等方面與傳統(tǒng)的制造有著很大的差異,,因此傳統(tǒng)的標準及其評價已經(jīng)無法適應新的生產(chǎn)產(chǎn)品需求,。
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