金屬3D列印技術及應用

2018年1月22日，在華南理工大學聚合物新型成型裝備國家工程研究中心Moldflow培訓室舉行了研究生學術講座。由2015級碩士研究生吳茜同學主講，其報告的題目是《金屬3D列印技術及應用》。參加講座的有劉斌教授及其在讀研究生。

該報告的內容有七個部分，分別是：

一、金屬3D列印技術的概述

3D列印技術（3D Printing）有很多個稱呼，學術上稱之為增材製造（簡稱AM）、快速成型技術（簡稱RPM）。它基於三維CAD數據模型，通過「分層製造、逐層疊加」，增加材料而逐層製造方式，直接製造出與相應CAD模型一致的三維物理實體模型。

二、金屬3D列印的類型

根據材料與能量的關係，金屬增材製造可以分為三大類：

第一類，預先鋪金屬粉末，即先供應金屬材料後能量，這類技術有選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化成型技術（EBM）等。

第二類，金屬粉末材料實時送入熔池，即金屬材料與能量同時供應，這類技術有激光近凈成型製造（LENS）等。

第三類，金屬材料在沉積前就已經融化，即先能量熔化材料後沉積，如，電子束熔絲沉積成型（EBF）等。

三、金屬3D列印技術的研究現狀

國外對SLM工藝開展研究的國家主要集中在德國、英國、日本、法國等。其中，德國是從事SLM技術研究最早與最深入的國家。目前，國外已有多家SLM設備製造商，例如，德國EOS公司、SLM Solutions公司和Concept Laser公司等；國內也有許多單位在研究金屬3D列印工藝及設備。

四、金屬3D列印的後處理技術

金屬3D列印的後處理技術一般有等靜壓、去粉、熔滲、打磨拋光等。

五、金屬3D列印技術的相關軟體

三維成型軟體，如SolidWorks、Netfabb、Scratchy CAD等；模擬軟體，如ExaSIM、Simufact Additive、Moldflow等；監控軟體，如Geomagic Control X等。

六、金屬3D列印技術的應用

目前，金屬3D列印技術已在工業造型、機械製造、航空航天、軍事、家電、輕工、醫學、文化藝術、雕刻、首飾等領域都得到了廣泛的應用。

七、金屬3D列印技術的發展趨勢

金屬材料的3D列印技術，應在提高3D列印粉末質量和收得率、提高3D列印設備能力和開發過程監控系統、制定3D列印製件無損檢測標準規範、建立3D列印材料全面力學性能資料庫、研究3D列印材料失效行為及預測壽命等幾個方面予以重點關注。

最後，在問答環節，各位學員踴躍提問，吳茜同學就各個問題給出了滿意的答案。

（來源：2018-01-22，由華南理工大學研究生吳茜供稿）

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