3D打印金属材料能达到常规加工工艺的性能？

鲜果时光

看3D打印的一些说明，说是用激光烧结金属粉末。怎么感觉这个不可能达到常规工艺的性能呢，常规的机械加工都会有很多的复杂的退火过程来调整材料的应力、强度等。要是达不到应有的机械性能单是打印出形状又有什么用。

dong669

估计不能达到，致密度可能是一个槛，而且成本太高，BIGBANG里做个小人就花了好多钱~

qwqwqws

其实这个区别你可以参照传统的高炉冶金和粉末冶金之间的差别，激光烧结金属粉末比较类似于粉末冶金了，我是从事钢铁行业的，就拿钢铁来说吧，粉末冶金的产品晶粒度远小于高炉冶炼的钢铁，而且碳化物的分布十分均匀，形状多为圆形（浇铸的钢铁里面碳化物多为方形），这样就给粉末冶金钢铁提供了高于传统钢铁的冲击韧性和耐磨度，所以只要参数控制得当的话激光烧结粉末产品是完全有可能在性能上超越传统产品的。当然对于有些相对难烧结的材料（比如陶瓷粉末之类）来说致密度可能会是问题，但是光就金属粉末来说这个问题并没有那么大。

wheat

“3d打印”虽然说有被媒体炒作的成分，但3D打印的实用性也不是一点没有。就拿最常用的SLS激光烧结工艺，国内外众多企业不仅借助其做模具，做结构件也有实用，最轰动的就是中国歼-15战斗机的机翼。

3D打印快速成型技术，已经出现几十年，在生产制造领域的应用研究已经取得了一些进度。3D打印金属的性能在某些领域已经接近甚至超越传统的常规加工。从材料角度讲，传统常规工艺采用原始的液体、固体、粉末等材料，材料本身无特殊处理；而3D打印使用的金属粉末材料，是经过特殊处理的，加入了更多成分元素，已经具有了屈伸强度、拉伸强度、延伸率、杨氏模量、硬度、断裂拉伸界点、热膨胀系数、弹性模数、熔度范围、耐腐蚀性、粘合强度等几十项指标。而此类材料的性能是经过研究、测试、引用，已经证明是符合结构件的需求。

另外，3D打印设备工艺的性能改进优化，对金属打印的精度、致密度也有极大提升。例如3D Systems公司 ProX设备在铺粉工艺、扫描定位技术等方面的优化，让金属3D打印实现了更高的精度和复杂性。

冰中的承诺

我的看法是，金属3D打印的部件，经过热处理后，强度应该可以与传统砂型铸造相当甚至优于传统铸造，但是无法媲美传统冷加工（CNC、加工中心这类的）金属结构件，也比不上锻造件的性能。

九号半

各有各的特性吧

wang_rx

现在的话在某一些特定方面可以、加工的体积和粉末材料上受限制一些、二次机加工保证形状精度。
但是毕竟生产效率目前还是太低、使得广大厂商都是用概念机来推广、但是都不想落后。
所以现在能被应用的多是航空、医疗里面某些附加价值高的极特别零件为主。
如果是汽车的增压涡轮、基本比传统机加工的综合效率差太多、成本也高的离谱
有的人提到3D system、感觉他们的所谓工业金属打印其实远没有达到真正的工业水平、不然以他们现在的市值肯定有很多土豪公司想法要来收购。
未来的路、还是要看有钱的公司愿不愿意持续投入、还有就是其他领域的技术会不会有突破提高效率降低成本。

江湖浪人

3D打印其实不如说称之为快速成型。快速成型的发展有几个阶段：最早的时候用的原材料是纸，通过胶水儿一层一层粘上，缺点是速度慢，且易造成火灾，需要有专门的人看守；然后就逐渐过渡到了工程塑料，通过加热融化然后喷出凝固，后来还出现了彩色的，再后来比较先进的是一种光敏树脂，利用激光烧结，但是原材料成本高（据当时实验室的老师说，那种原材料一桶要上W）。原材料如果用金属的话还需要一段很长的时间，就连焊接里还有一些解决不了的问题呢……
关于快速成型的用处大体上如下：
1、原型产品的开发。开发一个产品，譬如说某种机械零部件，如果用传统的方法加工，大体上要经过切削、铣削、还有的要出一套模具，要知道设计制作一套模具费用是非常高昂的，如果用快速成型，输入原始设计数据（卡萨、UG等实体建模软件出的设计图）就能快速且较便宜的得到产品原型，即使中途要做修改，只要修改图纸即可，免去了再次加工和制作模具的时间和费用。
2、校对零件的尺寸精度等。譬如说你制作了个发动机罩壳，先打印出来一个塑料的，去安装对比尺寸神马的是否合适，不合适再去修改，也是节省好多时间和成本的。
3、适合小批量生产。有些特殊零部件，需求很少，如果用传统工艺和方法加工，成本是非常高的。有可能制作模具的成本都收不回来，有了快速成型自然省去了那些工序神马的。
而且现在的快速打印是无需人看守的，所以某种意义上也是很节省时间的！综上，最大的作用就是节省时间和开发成本。
4、有些特殊的零件设计，用传统的加工方法是很难加工的，可是用快速成型就相当于忽略掉了零件的外形，因为它的原理简单的说是把原始3D设计数据进行切片（或者说微分），然后一层一层叠上去的，复杂外形和简单外形对它来说是一样的。
ps：传统加工方法是做减法，也就是去除加工，有过车削、铣削经验的朋友们知道，加工的时候是把原始棒料一层层去除的，而快速成型是做加法，是一层一层的叠，这样也很节约原材料的。

Mrfei

目前用于金属3D打印的工艺只有两种：SLM (铺粉工艺）和Laser Cladding (喷粉工艺).
对于SLM（铺粉工艺）来说，3D打印件零件性能高于铸造件，低于锻造件。
对于Laser cladding(喷粉工艺)来说，3D打印零件材料性能高于锻件标准。
所以3D打印在打印金属材料的时候，有些是达不到常规机械加工工艺的性能的，而另一些则可以超过。

gdrocket

3D打印出来的产品在致密度方面目前还是存在缺陷的，还不敢拿它来当结构部件使用。
我觉得3D打印最大的用途就是快速造型。把复杂多变，采用传统加工工艺（机加工或材料成形）没法直接搞出的形状直观的表达出来。在产品设计展示（做模型）方面有重要意义。