疊層制造方式（增材制造/3D打?。┮?yàn)槟苌a(chǎn)的產(chǎn)品范圍之廣而備受青睞。
噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的外觀件和內(nèi)部零部件，汽車車身部件，植入鈦金屬的人體骨骼以及其他創(chuàng)新型產(chǎn)品等，幾乎可以涵蓋生活中各種產(chǎn)品的應(yīng)用。
然而，人們希望明白該技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Σ粦?yīng)只在產(chǎn)品囊括的范圍也要包含支持3D打印的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)研發(fā)需求和工作流管理都直接影響3D打印的演變，而標(biāo)準(zhǔn)化則起到間接作用。（見(jiàn)第4頁(yè)圖）
在疊層制造的方式中，打印材料的復(fù)雜和性能因素使預(yù)測(cè)下一次發(fā)展的階段變得異常困難。但也有一些方法使趨勢(shì)變得明晰。例如，模擬軟件，正在使用金屬燒結(jié)池和激光粉末燒結(jié)過(guò)程的3D打印中起到越來(lái)越重要的作用。幸運(yùn)的是軟件可以在計(jì)算機(jī)上模擬延伸，扭曲和微小的金屬結(jié)構(gòu)，這樣可以在大規(guī)模制造前消除不良因素。
其他核心趨勢(shì)包括功能部件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化或電解金屬粉末制造的新技術(shù)，這比目前流行的使用可燃?xì)饣虻入x子方法更具成本優(yōu)勢(shì)。
除了目前使用最多的聚合物打印材料，金屬打印材料是下一步技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)用的原材料。
發(fā)展的最大潛力：金屬材料
5個(gè)重要變量決定了打印過(guò)程的好壞：金屬粉末的特性，噴末過(guò)程，噴頭的移動(dòng)速度，基層高度或材料堆積速度，局部形狀和燒結(jié)點(diǎn)溫度。而從憑經(jīng)驗(yàn)到軟件模擬，疊層制造變得有章可循。過(guò)程模擬可以模擬結(jié)構(gòu)模型從而幫助選擇金屬的結(jié)構(gòu)特性，像熱鑄性，替換性，殘余應(yīng)力和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
令人興奮的是過(guò)程質(zhì)量的監(jiān)控將很快實(shí)現(xiàn)。金屬材料的疊層制造工藝目前并不適合采用各類傳感器，或者說(shuō)僅用于熱敏材料或線性噴料方式制造的產(chǎn)品。未來(lái)幾年，將可能進(jìn)行溫度的測(cè)量，幾何形狀的精確度測(cè)量和在金屬燒結(jié)過(guò)程前后的粉末著床狀態(tài)的監(jiān)控。在生產(chǎn)過(guò)程中，這些數(shù)據(jù)有助于糾正結(jié)構(gòu)形狀，極大的提升質(zhì)量和產(chǎn)出速度。
此外，未來(lái)還將產(chǎn)生可進(jìn)行重復(fù)生產(chǎn)的流程，和在其他設(shè)備上實(shí)現(xiàn)重復(fù)生產(chǎn)并有高質(zhì)量的產(chǎn)出，這是未來(lái)在諸如金屬粉末材料或金屬微結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的交互作用結(jié)果。我們可以設(shè)想未來(lái)3D打印的生產(chǎn)速度將有指數(shù)級(jí)的提高。優(yōu)化的制造工藝使金屬成型工藝過(guò)程的速度提高4至5倍成為可能。而與產(chǎn)品大小相關(guān)的成本也可以減少一半。
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