3D列印技術完美無縫對接軍事領域：德國已用此技術造出渦輪葉片

西門子公司今日完成了渦輪葉片的3D列印，並將此葉片安裝在發動機中進行了滿負荷運轉試驗，這標誌著增材製造的技術實現了又一次重大突破。

西門子公司是一家德國的企業，創立已有170年的歷史了。西門子以其電氣元件、電子設備以及電器等產品享譽全球，在去年世界五百強的排名中躋身71位。2015年，西門子將其50%的股份出售博世集團，西門子退出家電業，專心研究電氣化、數字化技術。此次完成的渦輪葉片試驗可以看到西門子的又一次革命性突破。

增材製造是通過累加材料的方式來完成零件的製造，和傳統加工方式相比，增材製造沒有任何削切加工過程。近年來，該技術飛速發展，其別稱包括快速原型、三維列印、自由製造等，在這些別稱中也可以看出增材製造的一些特徵。該技術包括幾個主要的難點，首先是材料的控制，如果在材料堆積的過程中控制其物理化學狀態的變化比較困難，比如在金屬塑型的過程中，接面熔化的尺寸影響製件的精度等性質；其次是零件的再塗層，塗層工藝決定了塗層的厚度，而塗層的厚度影響零件的精度，目前塗層厚度在向10微米級發展，更薄的塗層是降低零件粗糙度提高精度的關鍵；最後是大尺寸構件的製造，如何縮短製造時間，提高效率，保證材料的一致性是難點。此外，為了提高效率也有研究將增材製造與傳統切削工藝相結合。

西門子此次製造的葉片是通過在CAD中分層構建模型，然後分層製作再進行組合，完成零件的製造。材料使用的是多晶鎳合金的粉末，這種材料能夠耐高溫高壓，承受旋轉時產生的巨大離心力。在試驗中，轉速高達1.3萬轉/分鐘，時速高達1600千米，溫度超過一千度，葉片上所承受的離心力超過10噸。據稱，西門子將繼續進行研究葉片以及其他對材料有特殊要求的元件。此次試驗通過3D列印，完成了特種材料的零件的製造，拓寬了3D列印技術的應用前景。