金屬3D打印做為粉末冶金類別下最有前景的制造方法正在迅猛發展，隨著3D打印技術的發展，材料庫在不斷擴大，成本反而不斷下降，因此也不斷獲得各行業的認可而擴大版圖。那么，你知道金屬3D打印技術的細分種類有多少么？

直接金屬激光燒結（DMLS）和直接金屬激光熔融（DMLM）

作為最早被開發的金屬3D打印技術，這也是目前最流行的路線，相對于其他分支技術，它的優勢在于材料庫更廣泛。DMLS與DMLM的差異很模糊，前者粉末顆粒是燒結，后者粉末顆粒熔化。但其實主要是為了區分專利。

這項技術使用粉末金屬材料來制造物體。它使用了強大的二氧化碳激光器，這些激光被照射到細小的金屬粉末上。當激光跟蹤要形成的物體的幾何結構時，激光線上的粒子與相鄰的粒子熔合在一起。激光跟蹤整個層的幾何結構的過程持續到所有點都被覆蓋為止。第一層打印完成后，模板向下移動，第二層打印在第一層的頂部，此過程繼續進行，直到所有層都打印完成。

BMD專利（Bound Metal Deposition）

這是一種由Desktop Metal借鑒了高分子材料3D打印而開發的技術，該技術使用的是由蠟和聚合物粘合劑結合在一起的金屬粉末棒，這些金屬棒被用作打印系統的原料。打印過程類似于材料擠壓3D打印機，其中金屬棒根據零件的幾何結構逐層加熱并擠壓到構建平臺上，生成的3D打印對象仍然處于混合態，在經過燒結后得到最終的全金屬零件。

選擇性激光熔煉（SLM）和電子束熔煉（EBM）

選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）都是粉末床熔覆金屬3D打印技術的相似類型，因此它們與DMLS技術非常相似。SLM和DMLS的區別在于溫度，在SLM中，粒子是熔化的而不是燒結的。正因此，SLM技術是一個非常高能耗的過程，熔化也會導致最終產品內部產生應力，但是SLM打印的對象比DMLS密度更大、強度更強。EBM與之區別在于熱源采用電子束來熔化粒子而不是用激光來熔化它們。SLM適用范圍更大，而EBM工件尺寸和形狀常常受到真空室的限制。

金屬噴射融合（MetalJet Fusion）

由HP公司開發的這種新工藝分四步：鋪設成型粉末、噴射熔融輔助劑、噴射細化劑、在成型區域施加能量使粉末熔融。其特點和優勢包括：助熔劑”會噴射到打印的部分(即打印對象的橫截面)，作用是讓粉末材料充分融化；“細化劑”則會噴射在打印區外邊緣，起到隔熱作用。這樣一來，不僅能保證沒有打印的粉末保持松散的狀態，提高粉末的再利用率（80%，而普通SLS在利用率大約是50%），還能保證打印層表面光滑，提高打印件的精細度。

電弧添加劑制造（WAAM）

金屬絲電弧增材制造（WAAM）是一種獨特的金屬3D打印技術，在廣泛的行業中顯示了大規模3D打印應用的巨大潛力。它是直接能量沉積3D打印技術的一種變體，但使用電弧焊工藝熔化金屬絲。與其他金屬AM工藝不同，WAAM使用電弧作為熱源。熔化的金屬絲被擠壓成小珠子或液態金屬，相鄰的珠子熔合在一起形成一層金屬，對整個圖層和所有后續圖層重復此過程，直到整個對象被3D打印。

定向能沉積(DED)

DED直譯為定向能沉積技術，可以以金屬粉末或金屬絲為原料，將該材料推入噴嘴，在噴嘴中使用激光或電子束（EBAM）加熱，然后依次沉積到構建平臺上。整個過程在惰性氣氛下進行，以保護材料免受不必要的氧化。值得一提的是，DED有多種變體，如激光、電子束、快速等離子沉積（使用等離子弧）和線弧添加劑制造（使用電?。?，每種都有其自身的優勢。

超聲波添加劑制造（UAM）

超聲波增材制造（UAM）屬于3D打印技術的片材層壓范疇。在這種金屬3D打印技術中，金屬板通過超聲波焊接連接在一起。由于該技術不涉及任何熔化，因此該技術形成的產品既保持密度又保持強度。焊接后，零件不需要任何額外的加工或材料去除步驟。在UAM技術中，鋁、銅、不銹鋼和鈦等不同的金屬可以連接在一起，這使得零件的強度要求具有更大的靈活性。

固態塑性打印專利技術（MELD）

MELD由Aeroprobe公司獲得專利，現在由MELD制造公司持有，是一種獨特的固態金屬添加劑制造工藝，金屬不會燒結或熔化。金屬通過高作用力和摩擦力的結合被加熱，直到被加熱的金屬開始自由流動。然后，自由流動的金屬被“熔化”在一起。熔化的金屬表現得像粘稠的液體，但它不是液體。在這種特殊的塑性狀態下，金屬仍然是固體。這意味著你可以在一個步驟中制造出與傳統減法加工相匹敵甚至更好性能的產品。

MELD不僅僅是一種金屬添加劑制造技術。它可以提供部件修理、金屬連接、定制金屬合金和金屬基復合材料坯料、零件制造和涂層應用。

冷噴涂

冷噴涂添加劑制造工藝包括用超音速氣體射流加速粉末金屬顆粒，這種高速使粉末材料在沖擊時塑性化，與基材形成固態結合?；鍖涌梢允菑牧汩_始打印的構建平臺，也可以是沉積材料以構建新部件或修復現有組件的現有組件。

這個過程是在工業機器人的幫助下控制的，它可以進行精確的運動來創造復雜的形狀。與傳統工藝相比，冷噴涂技術速度更快。

Joule Printing專利技術

焦耳打印是美國Digital Alloys公司開發的多材料金屬添加劑技術。它使用金屬絲作為基礎材料，而不是比較系統中使用的昂貴粉末。它可以和任何金屬絲一起工作。這項技術從根本上說是一種簡單、高速的將金屬絲熔化成有用形狀的工藝。

水基金屬打印

這種技術由加拿大公司Rapidia開發，顧名思義，它使用水性金屬膏而非常見的樹脂材料，水在印刷過程中蒸發，節省了時間，而且不需要脫脂機或溶劑。這不僅加快了制造過程，而且簡化了過程，消除了對化學品的需求。

冷金屬熔合

這種技術由德國Headmade Materials開發，印刷過程在80℃下進行，與SLS打印步驟基本相同。因此，實際上部件成品仍需要后續脫脂、燒結處理。

原子擴散(ADAM)

這種技術由美國Markforged公司開發，從塑料結合的金屬粉末開始，形成3D形狀，一次一層。印刷后，零件在脫脂溶液中清洗并在熔爐中燒結，零件精度和強度都很高。其中，燒掉塑料粘合劑并使金屬粉末擴散到一起的過程中至關重要。

小結

本文主要內容來源于Manufacture3D期刊的總結整理，譯者進行了少許補充和調整。正如編者所說，文章不敢說全面，市面上一定還有更多可用的技術，當然還有更多的技術正在開發中，僅供相關從業和愛好者參考。

編譯 YUXI