創(chuàng)新潮涌：11種新型金屬3D打印技術(shù),，改寫制造業(yè)未來

本帖最后由 warrior熊于 2024-3-27 11:41 編輯

南極熊導(dǎo)讀：隨著3D打印等先進制造技術(shù)的不斷進步,，制造業(yè)正迎來一場新的變革,。在這場變革的浪潮中,，新型金屬3D打印技術(shù)正以其卓越的創(chuàng)新性和高效率引領(lǐng)著未來的制造業(yè)發(fā)展。與傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)相比,，這些新技術(shù)在速度,、精度和材料選擇等方面帶來了顯著的改進，重新定義了我們對于金屬制造的認知,。

當(dāng)下,，粉末床熔融（PBF）,、定向能量沉積（DED）等傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)在制造業(yè)中已經(jīng)有了一定的應(yīng)用，但其受限于打印速度慢,、精度不高等問題，難以完全適配大規(guī)模生產(chǎn),、高精度制造等應(yīng)用場景需求,。新型金屬3D打印技術(shù)憑借其在成形速度、精度和材料選擇方面的突破,，相較于傳統(tǒng)打印方法建立起了獨特的技術(shù)優(yōu)勢,，為制造行業(yè)帶來新的可能性。在本期文章中,，南極熊匯總了近年來11種有代表性的新興金屬3D打印技術(shù),，并針對其原理、優(yōu)勢展開了系統(tǒng)分析,。

（相關(guān)閱讀：南極熊盤點：這20項3D打印技術(shù),，中國幾乎空白-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(nanjixiong.com)）

1、Seurat區(qū)域3D打印技術(shù)

美國硅谷金屬3D打印創(chuàng)業(yè)公司Seurat Technologies所開發(fā)的區(qū)域3D打印工藝使用200萬個激光點來實現(xiàn)部件的大規(guī)模3D打印,。區(qū)域3D打印工藝的成形速度比傳統(tǒng)激光3D打印技術(shù)快1000倍,，可讓單個零件的制造成本大大降低。同時,，該技術(shù)打印的部件具有更高的精度,，光斑直徑可小至10微米，區(qū)域處理速度突破了擴展性的限制,。

技術(shù)原理：Seurat新技術(shù)基于一種全新的光束處理方法來增加每次的熔化量,，其激光器系統(tǒng)一次可將200萬個激光點射向15平方毫米的方形區(qū)域，每個光點的直徑大約為10微米,，一次即可成形一個區(qū)域,。

Seurat通過區(qū)域打印進行操作，從而實現(xiàn)激光強度的完全控制,。調(diào)整熱作用可以最大限度地減少飛濺,、控制微觀結(jié)構(gòu)和降低殘余應(yīng)力。Seurat區(qū)域3D打印技術(shù),，使用高速視頻,，材料分析和多物理場建模，來表征激光和粉末之間相互作用的影響解決基礎(chǔ)物理問題,，可以很好應(yīng)用在能源領(lǐng)域,，例如輕型車輛、熱交換器,、新型高性能部件,。

（相關(guān)閱讀：200萬激光點的金屬“區(qū)域3D打印”技術(shù),，速度提升1千倍，Seurat獲4100萬美元融資-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(nanjixiong.com)）

2,、XJet納米顆粒噴射技術(shù)（NPJ）

NPJ 3D打印技術(shù)是由以色列公司XJet研發(fā)的一種新型陶瓷和金屬3D打印工藝,，并配備了專有的NPJ打印裝置，可對多種陶瓷及金屬材料進行精密打印,。這種增材制造工藝并不使用金屬粉末原料,，使用填充了納米金屬顆粒的“墨水”來制造3D打印零件。

技術(shù)原理：將大分子金屬顆粒粉碎成納米級金屬顆粒,，與特殊粘合墨水混合成金屬墨水,。金屬墨水通過NPJ打印機的特制陣列噴嘴精密沉積到構(gòu)建平臺上，液體蒸發(fā),，留下了固化的金屬熔融層,。金屬墨水逐層噴射堆積完成構(gòu)建，層厚可小于2微米,，所成形的零件具有很高的精度和優(yōu)異的表面光潔度,。

NPJ技術(shù)的優(yōu)勢在于能使用普通的噴墨打印頭作為工具，無需借助任何外力即可通過專門的技術(shù)融化去除支撐結(jié),。不同于傳統(tǒng)選擇性激光燒結(jié)（SLS）等金屬3D打印工藝,，NPJ能夠顯著減少原料浪費、降低成本,，而且能給予設(shè)計師更大的設(shè)計自由,。因為它是通過融化去除的，理論上可以無限添加,。

（相關(guān)閱讀：納米顆粒噴射NPJ金屬,、陶瓷3D打印技術(shù)，XJet的Carmel 1400（M,、C）來了-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(nanjixiong.com)）

3,、電化學(xué)沉積金屬3D打印技術(shù)

電化學(xué)沉積金屬3D打印技術(shù)是由位于圣地亞哥的初創(chuàng)公司——Fabric8Labs開發(fā)，該工藝不使用粉末或熱處理工藝,，而是基于電化學(xué)沉積原理,，在室溫下運行，功率需求大大降低,。打印原料為低成本金屬鹽制成的水性（水基）溶液,，結(jié)合普通工業(yè)的原材料和節(jié)能工藝，可以大大降低3D打印機的設(shè)備成本和打印成本,，實現(xiàn)重大變革,。

技術(shù)原理：電化學(xué)金屬3D打印系統(tǒng)基于擠出原理，打印頭是一個裝滿電鍍液的注射器,，在很小的區(qū)域上電鍍,。打印速度相對較慢,，如果太快，性能效果將大打折扣,。通過使用帶有不同電解質(zhì)的打印頭,，可以使用不同的金屬進行打印。例如,，下圖顯示了由銅和鎳制成的電化學(xué)金屬3D打印結(jié)構(gòu),，通過反轉(zhuǎn)電流可以實現(xiàn)去除金屬而不是沉積金屬。

電化學(xué)金屬3D打印可實現(xiàn)超高精度成形,，通過使原材料在原子水平上快速沉積，實現(xiàn)具有受控微觀結(jié)構(gòu),、表面光潔度和密度的高分辨率,、精密零件；打印零件零收縮,、高懸垂,、無熱后處理，并且能夠打印獨立部件或直接構(gòu)建到現(xiàn)有基材上,，大幅擴展設(shè)計空間,；無需昂貴的金屬粉末或能源密集型熱處理，僅需在室溫下使用普通的金屬鹽來打印,，解鎖以前受成本限制的新應(yīng)用,；憑借完全可回收的金屬原料和低能耗，該工藝在不影響設(shè)計能力的情況下實現(xiàn)了可持續(xù)性,。

（相關(guān)閱讀：電化學(xué)沉積金屬3D打印Fabric8Labs 融資1900 萬美元,，Intel領(lǐng)投，有望大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(nanjixiong.com)）

此外,，來自瑞士超微細微納級金屬3D打印公司Exaddon開發(fā)了另一種電化學(xué)沉積微納級金屬3D打印技術(shù)——CERES,，可用于在微米級別上進行金屬的3D打印微制造（μAM）。技術(shù)原理為：將一個名為iontip的小3D打印噴嘴,，浸入懸浮電解液中,。精確調(diào)節(jié)氣壓將包含金屬離子的液體推進離子頭內(nèi)部的微通道。液體流量非常小-低至每秒飛升,。在微通道的末端,，含離子的液體被釋放到3D打印表面上。然后將溶解的金屬離子電沉積為固體金屬原子,。這些金屬原子一起生長為小零件中的體素,。光學(xué)力反饋記錄每個體素的3D打印完成情況，直到所有體素都被打印出來并構(gòu)造出完整的對象物體為止,。

（相關(guān)閱讀：納米金屬3D打印比頭發(fā)小100倍的零件,，瑞士exaddon電化學(xué)沉積技術(shù)實現(xiàn)超高分辨率-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

4,、高速冷噴涂金屬3D打印技術(shù)

冷噴涂金屬3D打印是一種近年來新興的固態(tài)增材制造工藝，它可以在工件上形成金屬涂層,，也可以用來形成整個零件,。該技術(shù)在1980年代由俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院理論與應(yīng)用力學(xué)研究所的研究人員開發(fā)出來，他們意識到可以在室溫下用氣流沉積固體顆粒,。這項技術(shù)近年來在軍事,、國防和海洋等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

技術(shù)原理：利用加壓氣體（如空氣,、氮氣或氦氣）在高溫下作為推進氣體,，通過一個特殊設(shè)計的收斂-擴張噴嘴將金屬甚至陶瓷粉末原料加速到速度從300到1200 m/s。當(dāng)這些高速粉末顆粒撞擊基底（這里的基材通常是金屬）表面時,，它們經(jīng)歷嚴重的塑性變形,，然后沉積形成薄涂層或塊體沉積物。冷噴涂沉積物的形成主要依靠撞擊前的顆粒動能而非熱能,，因此在整個沉積過程中,，冷噴涂顆粒始終保持固態(tài)。顆粒的固化主要通過機械咬合和顆粒間界面的局部冶金結(jié)合實現(xiàn),。噴涂過程是結(jié)合噴嘴和機械臂完成的,，機械臂和噴嘴兩者都可進行移動。

澳大利亞Titomic和SPEE3D公司,、中國超卓航科和德國林德等都是冷噴涂金屬3D打印技術(shù)的典型應(yīng)用廠商和技術(shù)開發(fā)者,。其中，SPEE3D公司的專利 “超音速顆粒沉積”技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到澳大利亞,、美國,、英國和日本的國防領(lǐng)域，該技術(shù)比傳統(tǒng)金屬3D 打�,。ɡ缯澈蟿﹪娚浜� DMLS）技術(shù)要快上 1000 倍,，由 WarpSPEE3D 3D 金屬打印機提供。

（相關(guān)閱讀：8千字干貨,！冷噴涂金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

5,、無支撐金屬3D打印工藝

在金屬增材制造過程中，支撐物的添加和去除一直以來都是一大難題,。以直接金屬激光燒結(jié)(DMLS) 為例,，打印前需要為模型預(yù)設(shè)支撐結(jié)構(gòu)以避免熱應(yīng)力引起的變形并將熱量從熔池中傳導(dǎo)出去。倘若沒有支撐物,，就難以打印出低于一定傾斜角度（通常45°左右）的懸撐結(jié)構(gòu),，這往往限制了金屬3D打印系統(tǒng)用戶的選擇，也為許多設(shè)備OEM和增材制造軟件公司帶來了極大的挑戰(zhàn)。這些支撐結(jié)構(gòu)在構(gòu)件建造完成后需要被拆除并丟棄,，也帶來了材料浪費,、增加后處理成本等問題。所以,，開發(fā)少支撐甚至無支撐的金屬3D打印工藝是最多金屬3D打印公司一直致力于攻克的難題,。

△EOS 打印的 316L無支撐葉輪

近年來，已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)有多家金屬增材制造廠商發(fā)布了無支撐/少支撐金屬3D打印技術(shù),，有的廠商發(fā)布工藝軟件,，有的甚至已經(jīng)發(fā)布了設(shè)備。例如：

2018年,，美國加州Velo3D在國際制造技術(shù)展（IMTS）上首次披露了其藍寶石DMLS系統(tǒng),，是探索無支撐3D打印的先行者。藍寶石系統(tǒng)的關(guān)鍵是Velo3D的智能融合技術(shù),，它可以模擬和預(yù)測零件變形,，消除了支撐結(jié)構(gòu)。
2021年5月,，德國金屬3D打印廠商SLM Solutions，作為全球多激光金屬打印的領(lǐng)導(dǎo)者,，在亞洲TCT上展出了一批高質(zhì)量的應(yīng)用樣品,，還有最新的FreeFloat無支撐技術(shù)。
2022年11月,，德國EOS專家提出無支撐金屬3D打印優(yōu)化方案,，可實現(xiàn)封閉葉輪的無支撐打印,；2023年4月,，EOS正式宣布推出可進行激光調(diào)整的 Smart Fusion 軟件，消除了對大量支撐結(jié)構(gòu)的需求,，最大限度地減少了材料使用,，減少了后處理要求。
2023年5月,，南極熊拜訪易加三維,，公司已經(jīng)開始把無支撐金屬3D打印工藝應(yīng)用到部分設(shè)備上；在9月份的亞洲TCT上展示了相關(guān)的零件,，完善調(diào)試的較成熟的工藝參數(shù),，部分客戶已經(jīng)在使用當(dāng)中。
2023年6月,，鉑力特宣布已經(jīng)研究出無支撐金屬3D打印的技術(shù)方案,，并且展示了采用無支撐技術(shù)打印出的多種類型零件。
2023年9月，華曙高科攜重磅新品,、超大尺寸解決方案,、少支撐工藝等亮相2023TCT Asia。
2023年9月,，漢邦科技在TCT上展示了能夠?qū)崿F(xiàn)15-25°傾斜特征的無支撐成形,，很大程度的減少了零件對支撐結(jié)構(gòu)的依賴。
2023年9月,，倍豐科技在TCT上展示了已經(jīng)實現(xiàn)15°及以上角度的無支撐打印,，功能植入到倍豐自研軟件中。
2023年9月,，德國通快集團（TRUMPF）對其 3D 打印軟件 TruTops Print 進行了改進,，以幾乎無需支撐結(jié)構(gòu)即可打印出懸角低至 15 度的金屬零件。
2024年2月,，金石三維核心科研團隊——華南理工大學(xué)楊永強教授和王迪教授等在《中國激光》期刊聯(lián)合發(fā)表了題為《激光選區(qū)熔化成形低角度無支撐結(jié)構(gòu)的方法與工藝研究》的特邀論文,，對無支撐金屬打印的成形機理、樣件表面質(zhì)量以及成形方法的適用性進行了探究,，同時使用實際工業(yè)零件進行了打印驗證,。
2024年3月，鐳明激光憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗,，對激光選區(qū)熔化技術(shù)的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)性探索,，進一步優(yōu)化打印策略，研發(fā)出新的工藝技術(shù)方案,，實現(xiàn)了小角度（5°～35°）零件的無支撐成形,。

相關(guān)閱讀：技術(shù)被攻破，無支撐金屬3D打印將刮起中國風(fēng)-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)

6,、智能分層金屬3D打印

美國3DEO是智能分層（IntelligentLayering）金屬3D打印技術(shù)的開創(chuàng)者,。該公司宣稱，利用其智能分層技術(shù),，能夠大批量生產(chǎn)零件,，同時降低成本，并達到金屬注射成型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。此外,，它能夠為醫(yī)療、國防和航空航天市場的客戶生產(chǎn)出表面質(zhì)量優(yōu)異,、成本結(jié)構(gòu)低廉,、功能精細的金屬部件。

技術(shù)原理：依靠專用噴嘴在金屬粉末床上噴射粘合溶液,，然后使用數(shù)控銑床按照零件的輪廓和內(nèi)部特征進行加工,。打印后的生坯在高溫爐中燒結(jié)以達到最終的固體密度。

△在智能分層過程中經(jīng)過CNC加工的金屬零件

3DEO智能分層技術(shù)能夠支持市面上大量的金屬粉末，成本比PBF鋪粉燒結(jié)工藝中使用的球形粉末低五到十倍,。該技術(shù)同時解決了金屬增材制造的高成本和低產(chǎn)量挑戰(zhàn),。同時，一致性非常高,。由于采用了密實的細粉,，在約100 Ra的情況下，3DEO燒結(jié)后得到零件,，表面光潔度也非常高,。

（相關(guān)閱讀：將年產(chǎn)數(shù)百萬金屬3D打印零件，與機加,、MIM正面競爭,，3DEO低成本大批量制造技術(shù)來了-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

7、增材攪拌摩擦沉積技術(shù)(AFSD)

美國MELD制造公司是增材攪拌摩擦沉積（AFSD）工藝的開發(fā)者,，該工藝因其固態(tài)性質(zhì)而被認為是 3D 打印領(lǐng)域的游戲規(guī)則改變者,，這一獨特功能使其有別于傳統(tǒng)的高能束融合工藝。與涉及熔化金屬的增材制造方法不同,，MELD 的固態(tài)打印可以使用 7075 和 2219 鋁等合金進行打印,，這對于航空航天等優(yōu)先考慮輕質(zhì)部件的行業(yè)至關(guān)重要。此外,，MELD可以生產(chǎn)廣泛使用的鋁合金 6061 零件,，無需特殊粉末或合金。MELD工藝有著廣泛的應(yīng)用前景,，包括增材制造、涂層應(yīng)用,、組件維修,、金屬連接、定制金屬合金和金屬基復(fù)合材料坯料和零件制造,。

技術(shù)原理：采用空心旋轉(zhuǎn)軸,，內(nèi)部嵌套進料桿，將固體材料向外軸向擠壓送料,。當(dāng)送料桿接觸到下面的基材時,，它開始涂抹并通過摩擦粘在基材上，發(fā)生塑性變形,，但絕不會熔化,。快速旋轉(zhuǎn)的工具具有加熱材料的作用,，使其具有足夠的可塑性,，從而發(fā)生如此嚴重的塑性變形。一旦第一層被涂上，送料桿就會被簡單地抬起并推回,，以打印更多的層,，直到最后的三維部件完成。

△增材攪拌摩擦沉積技術(shù),。照片來自MELD制造公司,。

作為一種固態(tài)工藝，MELD可以生產(chǎn)出具有較低殘余應(yīng)力和全密度的高質(zhì)量材料和零件,，能耗卻比傳統(tǒng)的工藝要低得多,。由于MELDing的打印過程一直是固態(tài)，因此它還會生產(chǎn)出不易受氣孔,、熱裂或其他基于熔融技術(shù)常見困擾問題影響的材料,；單步過程，不需要耗時的后處理,，例如熱等靜壓（HIP）或燒結(jié),，即可提高沉積材料的質(zhì)量。此外,，MELD 打印機通過使用標(biāo)準(zhǔn)的金屬棒,，消除了與金屬粉末相關(guān)的危險性，可進行露天打印,。這使得 MELD 機器能夠經(jīng)濟地生產(chǎn)非常大的零件,，在軍事維修領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。美國陸軍已經(jīng)充分利用 MELD 大規(guī)模打印能力的潛力,，聯(lián)合多家研究機構(gòu)開展了大型無縫船體項目,，并打印出直徑可達3.05m的超大鋁材圓柱體。

（相關(guān)閱讀：比SLM快十倍的攪拌摩擦沉積3D打印技術(shù),，MELD制造公司與大學(xué)合作推進新技術(shù)研究-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

8,、電磁液態(tài)金屬3D打印技術(shù)

電磁液態(tài)金屬3D打印技術(shù)源于Vader Systems公司，該公司目前已被施樂Xerox收購,。他們使用磁流體動力學(xué)（Magneto Hydro Dynamics,，MHD）和液態(tài)金屬噴墨打印（Liquid Metal Jet Printing,，LMJP）合并成一種獨特的技術(shù)——Magnet-o-Jet,。這是一種利用電磁力分散熔融金屬液態(tài)的技術(shù)，非常獨特,，具有原創(chuàng)性,。

技術(shù)原理：使用金屬線材作為原料而不是粉末，并通過磁性控制液態(tài)金屬滴進行打印,。在陶瓷坩堝中加熱熔化金屬絲成為液態(tài)→利用電磁脈沖將液態(tài)金屬分散成為一個個液滴→通過陶瓷噴嘴噴射出來,。磁場使金屬滴精確移動到特定位置,，然后堆疊成型。生產(chǎn)的零件精度很高,，并具有各向同性的材料特性,。

△金屬液滴堆積過程

現(xiàn)有市場上的金屬焊接一類的線材，成本比較低,，并且應(yīng)用廣泛,。通過獨特的技術(shù)去打印這些材料，可以成為一種通用的基礎(chǔ)技術(shù),。如果把多個液體滴金屬打印噴頭排列成為陣列,，或者一個噴頭都可以噴射不同的材料種類，應(yīng)用前景就會更為廣闊,。目前,，他們支持的材料有幾種鋼（316、718）以及鋁等金屬,。Vader液滴金屬3D打印技術(shù),，避開了脫脂、燒結(jié)這種復(fù)雜的工藝過程,，而且還大大降低了成本,，所以Xerox決定了將會持續(xù)加大投入。由于Xerox是全球噴射技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一,，擅長把材料噴射打印到精確的位置,，所以是這個技術(shù)非常合適的推動者。

（相關(guān)閱讀：VaderSystems推出三款新型Magnet-o-Jet液態(tài)金屬AM系統(tǒng)-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

9,、線材熔融金屬沉積(MMD) 技術(shù)

熔融金屬沉積技術(shù)（MMD）是由比利時金屬3D打印初創(chuàng)公司ValCUN自主研發(fā)的全新金屬3D打印技術(shù),。該技術(shù)使用一種新的能量源代替激光器，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的成本更高效地打印,。MMD技術(shù)對于打印材料的形態(tài)沒有特別的要求,，可以與線材、顆粒甚至回收原料兼容,，可用于批量生產(chǎn)。

技術(shù)原理：金屬絲原料被熔化并直接擠壓成最終部件,，在熔融金屬沉積中,，長絲線由進料器送入加熱室。金屬在這個加熱室中熔化,。腔室底部有一個噴嘴,，液態(tài)金屬通過該噴嘴擠出。擠出的金屬與前一層（或基材）融合,，形成零件,。在該過程結(jié)束時,，該部件可以很容易地從基板上分離。

與其他金屬3D打印技術(shù)相比,，MMD可快速升級且易于使用,，所使用的原料是市售的焊絲，無需昂貴的金屬粉末和相關(guān)成本或?qū)Ｓ信浞�,，可以降低成本,；MMD過程僅需金屬直接熔化和沉積，不涉及粘合劑,，因此不需要脫脂或燒結(jié)后處理,；MMD技術(shù)由于凝固受控，可打印高達 75 °懸垂和 25 毫米橋的無支撐部件,；以低熱梯度打印,，可確保部件的殘余應(yīng)力、變形和開裂問題可忽略不計,。MMD技術(shù)目前主要針對鋁材料開發(fā),，因為大多數(shù)增材制造技術(shù)并不是最適合生產(chǎn)鋁的技術(shù)。

（相關(guān)閱讀：比利時ValCUN：線材熔融金屬沉積 (MMD) 技術(shù),，解決鋁材打印難題,！-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(nanjixiong.com)）

10、3D納米金屬打印技術(shù)

來自上�,？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院馮繼成課題組和韓國釜山國立大學(xué)研究人員提出了一種新型3D納米打印機,，可用于打印從單一金屬到多種材料組成的結(jié)構(gòu)，包括各種周期陣列和復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu),。

技術(shù)原理：打印在環(huán)境條件下進行,，通過氣相方法來合成氣溶膠納米顆粒，其中一些顆粒帶電,，并在圖案化光致抗蝕劑 (PR) 的幫助下,，將電場映射到 3D 幾何形狀。通過控制施加的電場和調(diào)整流場,，精確選擇納米顆粒 (NP) 的尺寸作為原位打印的構(gòu)建塊,。納米粒子的幾何平均直徑為3-5 nm，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2-1.4,。

△通過3D打印納米結(jié)構(gòu)繪制局域場,。

3D納米金屬打印技術(shù)可打印窄至14nm的金屬線，以及多種材料復(fù)雜的3D納米結(jié)構(gòu)的周期性陣列,，具有高均勻性,、效率和純度。電場和流場是耦合的,，以使NPs的大小可以根據(jù)其電遷移率的差異來選擇,，消除了材料性質(zhì)的影響,。

（相關(guān)閱讀：上科大馮繼成課題組：一種新型金屬3D納米打印,！有望用于芯片制造-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)）

11,、新型定向能量沉積技術(shù)

定向能量沉積（DED）技術(shù)常被用于制造大型金屬構(gòu)件，因為其具有很高的沉積速率,。然而,，傳統(tǒng)電弧增材技術(shù)的能量輸入高，通常會導(dǎo)致在相對較高的沉積速率下,，出現(xiàn)高度重熔,、再加熱和晶粒粗化的問題，從而降低制件的機械性能,。

來自英國克蘭菲爾德大學(xué)的研究人員提出了一種新型電弧增材DED工藝,，將氣體金屬弧（GMA）工藝和外部冷絲相結(jié)合,，即冷絲氣體金屬�,。–W-GMA），實現(xiàn)高沉積速率和低材料重熔,。通過添加冷絲,，顯著減少重熔現(xiàn)象，增強了制件強度并降低了各向異性,。

△線弧增材制造(WAAM)技術(shù)示意

國內(nèi)南京工業(yè)大學(xué)等機構(gòu)提出了一種新的集成增材制造技術(shù)——振蕩激光熔化沉積,。技術(shù)原理為通過對激光熔池施加外部作用力，使得熔池內(nèi)的攪動,、流動變化更劇烈,，從而誘導(dǎo)晶粒細化和柱向等軸轉(zhuǎn)變。所施加的激光振蕩路徑包括線性,、圓形,、8形和無限形。

相關(guān)閱讀：

END

南極熊認為,，新型金屬3D打印技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和創(chuàng)新為制造業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn),。這些技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)制造方法，也重新定義了產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)流程,。通過提高生產(chǎn)效率,、精度和材料選擇范圍,，新型金屬3D打印技術(shù)為制造業(yè)的未來發(fā)展注入了新的活力和動力,，亦是名副其實的新質(zhì)生產(chǎn)力,。

隨著技術(shù)的不斷演進和應(yīng)用的不斷拓展，我們有信心看到金屬3D打印技術(shù)在航空航天,、醫(yī)療,、汽車等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，助力制造業(yè)朝著智能化,、高效化和可持續(xù)發(fā)展的方向邁進,。但同時也應(yīng)看到我國在新型金屬3D打印領(lǐng)域的探索研究匱乏，與國際前沿技術(shù)有著不小差距,，甚至完全空白,。未來，我們?nèi)孕枵暡罹�,、補齊短板,，不斷創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展新型金屬3D打印技術(shù)，進一步推動我國制造業(yè)向著更加智能,、高效的方向邁進,。