金屬3-D列印技術將為批量生產帶來優勢

德國弗勞恩霍夫研究所的科研人員在一個3D列印實驗室對金屬增材製造的潛力進行了研究。 3-D列印技術可以快速降低成本、節約資源。

在德國弗萊堡的EMI研究所有一台最大的商業化金屬3-D印表機。採用這台印表機，可以通過增材製造的方法加工出尺寸最大可達40厘米，重量經過優化的複雜金屬構件。 作為示例，研究人員採用選擇性激光燒結方法加工出一個輕量化車輪支架。

首先採用有限元分析方法對設計草圖進行模擬，分析，確認輕量化車輪支架的合適的幾何尺寸。由於幾何尺寸非常複雜，構件無法用傳統的方法進行加工。採用激光燒結方法，可以將金屬粉末鋪設在列印平台上，然後採用激光在特定的區域融化。在不同的層面上，構件材料按照構件功能需要燒結生成結構。

金屬增材製造方法不僅可以實現輕量化

弗勞恩霍夫EMI研究所的項目組長霍斯科先生說：「我們對輕量化和結構優化方法對選擇性激光燒結生產過程的影響進行了量化研究。」與傳統的設計相比，採用針對增材製造方法的設計，在生產車輪支架時，可以節省15%的能源，縮短14%的加工時間，降低19%的二氧化碳排放。研究人員得出結論，相比於未經過結構優化的構件，金屬增材製造技術可以帶來巨大的優勢。未來，採用增材製造技術會使得航空航天技術、汽車技術、醫療技術以及工具製造技術獲利巨大。

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