金屬3D打印技術(shù)及其專用電源的研究進(jìn)展
近年來，3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品的制造，特別是金屬材料的制造。在國(guó)防領(lǐng)域，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家重視3D印刷技術(shù)的發(fā)展，投入大量資金研究，3D印刷金屬部件一直是研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。它不能打印模具、自行車、支等武器，甚至不能打印汽車、飛機(jī)等大型設(shè)備。三維打印作為一種新的制造技術(shù)，在設(shè)備設(shè)計(jì)與制造、設(shè)備保障、航空航天等領(lǐng)域顯示出了非常廣闊的應(yīng)用前景，并顯示出強(qiáng)大的發(fā)展勢(shì)頭。
3D打印概述
3D打印技術(shù)的核心思想起源于19世紀(jì)末的美國(guó)，但直到20世紀(jì)80年代中期才形成。1986年，美國(guó)查爾斯·赫爾發(fā)明了臺(tái)3D打印機(jī)。3D打印技術(shù)于1991年在中國(guó)開始研究。大約在2000年，這些過程開始從實(shí)驗(yàn)室研究到工程和生產(chǎn)逐漸發(fā)展。當(dāng)時(shí)，它的名字是快速原型技術(shù)（RP），這是在開發(fā)樣本之前的物理模型?，F(xiàn)在又被稱為快速成型技術(shù)，材料加成制造。但為了方便公眾接受，這種新技術(shù)統(tǒng)稱為3D打印。三維打印是一種基于數(shù)字模型設(shè)計(jì)的快速成型技術(shù)，三維物體的生成技術(shù)是利用金屬粉末或樹脂等粘合材料層層“增料”印刷而成。3D打印被稱為“上個(gè)世紀(jì)的思想和技術(shù)，本世紀(jì)的市場(chǎng)”。

今天，很多飛機(jī)部件都是3D打印的，當(dāng)然，保證這些部件的質(zhì)量是非常重要的。雖然添加劑制造具有巨大的潛力，但確保印刷質(zhì)量和了解如何達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量是一個(gè)值得研究的領(lǐng)域。
模擬可以幫助這一點(diǎn)，模擬可以證明和模擬金屬激光熔煉的過程和價(jià)值。它不僅有助于減少故障，而且有助于提高零件的質(zhì)量，有助于縮短制造商的學(xué)習(xí)曲線。
許多制造商不知道如何考慮材料的特性以及這些特性如何影響終產(chǎn)品或其加工性能。大多數(shù)時(shí)候，我們都能得到滿意的印刷效果，基于廠家的不斷嘗試，不斷“交學(xué)費(fèi)”的結(jié)果。
模擬研究了粉末材料在激光燒結(jié)過程中的行為預(yù)測(cè)以及不同材料性能對(duì)產(chǎn)品性能的影響。
打破傳統(tǒng)打印模式
“隨著個(gè)人終端用戶液態(tài)金屬印刷設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和進(jìn)入市場(chǎng)，意味著打印機(jī)領(lǐng)域電子電路制造模式的新時(shí)啟。劉靜說印刷技術(shù)將廣泛用于家庭、辦公室、學(xué)校、工廠甚至工業(yè)設(shè)計(jì)、藝術(shù)探索、文化創(chuàng)意和其他應(yīng)用。

SLM優(yōu)勢(shì)＆技術(shù)限制
SLM主要優(yōu)點(diǎn)：
SLM成形的金屬零件密度高，可達(dá)到90%以上。
拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)優(yōu)于鑄件，甚至可以達(dá)到鍛造水平。顯微維氏硬度高于鍛件。
在印刷過程中完全熔化，尺寸精度高；
與傳統(tǒng)減材制造相比，可節(jié)約大量材料。
SLM技術(shù)限制：
成形速度低。為了提高加工精度，需要較薄的層厚。用于加工小體積部件的時(shí)間也長(zhǎng)，因此難以應(yīng)用于大規(guī)模制造；
傳統(tǒng)工業(yè)的測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差，但現(xiàn)在可以通過三維掃描得到三維數(shù)字模型，對(duì)現(xiàn)有的硬件產(chǎn)品三維數(shù)字模型進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，得到新的產(chǎn)品數(shù)字模型，進(jìn)而得到修改后的硬件模型。產(chǎn)品經(jīng)三維打印，精度提高。豪華汽車制造商布加迪通過激光熔制金屬粉末床三維打印技術(shù)，成功制造出世界上8活塞整體式制動(dòng)鉗。2019年初的性能測(cè)試進(jìn)一步揭示了這一創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化前景。3D打印運(yùn)動(dòng)鉗中的鈦將用于量產(chǎn)汽車。開發(fā)了3D打印功能部件-制動(dòng)鉗、擾流板支架、電機(jī)支架和前軸差速器。令人興奮的是，布加迪采用選擇性激光熔化SLM金屬3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)電機(jī)支架，這些支架已經(jīng)安裝在新的奇龍系列汽車上。