3D друк металу – це технологія цифрової термічної обробки. Нинішні технології 3D-друку для виготовлення металів в основному включають: селективне лазерне плавлення (SLM), селективне плавлення електронним променем (EBSM), лазерне формування близької до сітки (LENS) тощо.
У наш час найбільш широко використовується селективне лазерне плавлення (SLM). Матеріалами, які зазвичай використовуються в цій технології, є високоякісні та дорогі титанові сплави, доступна нержавіюча сталь і помірно придатні алюмінієві сплави. Одне покоління матеріалів, одне покоління обладнання, якість і точність речей, виготовлених з різних матеріалів, різна, і їх використання також різне.
Як основна сировина для 3D-друку металевих виробів, якість металевого порошку значною мірою визначає кінцевий ефект формування продукту. Тому високоякісний порошок дуже важливий для розвитку технології 3D-друку металу. Як основна, пряма та ключова сировина для металевого 3D-друку, порошкові матеріали є високоякісними, недорогими порошковими матеріалами.
Як новий тип легкого металевого конструкційного матеріалу, титан і титанові сплави широко використовуються в аерокосмічній, нафтовій енергетиці, суднобудуванні, хімічній, біологічній, медичній та інших галузях з рядом чудових властивостей, таких як висока питома міцність і хороша стійкість до корозії. Будучи важливою системою та дослідницькою точкою для 3D-друку на металі, титановий сплав для 3D-друку може не тільки покращити коефіцієнт використання матеріалу, але й вирішити складні проблеми, пов’язані з тим, що титановий сплав важко розплавити та легко забруднювати.
В останні роки, завдяки постійному розвитку та вдосконаленню технології 3D-друку, титановий 3D-друк став ключовим об’єктом дослідження в аерокосмічній галузі. Взявши за приклад титанові сплави для аерокосмічної промисловості, 3D-друк може заощадити навіть 30% матеріалів у порівнянні з традиційними процесами. Вартість, деякі великі та складні деталі з титанового сплаву, надруковані на 3D-принтері, пройшли інженерну перевірку в галузі виробництва автомобілів та авіації.
Завдяки хорошій біосумісності матеріали на основі титану для 3D-друку також широко використовуються в медицині. Дані КТ пацієнта додатково моделюються, а персоналізовані протези розробляються та виготовляються за допомогою технології 3D-друку. Використовується в медицині вдома і за кордоном. Плідних результатів досягнуто. Було багато успішних випадків 3D-друку черепів, грудини, зубів, суглобів тощо в клінічних операціях, а деякі вироби, представлені вертлюжними чашками, почали масово випускати.
Виготовлення високоефективних сплавів на основі заліза в даний час є центром наукових досліджень у країні та за кордоном. Завдяки широкому спектру джерел і низьким цінам, матеріали сплавів на основі заліза, представлені матеріалами з нержавіючої сталі, є одними з найперших металевих матеріалів, які використовуються в 3D-друкі, і широко вивчаються і застосовуються в області 3D-друку.
У порівнянні з традиційною технологією лиття та кування, нержавіюча сталь, надрукована на 3D, має чудові фізичні, хімічні та механічні властивості, такі як висока міцність, чудова стійкість до високих температур, зносостійкість та корозійна стійкість тощо, у поєднанні з високою точністю розмірів та використанням матеріалу в авіації. Він широко використовується в аерокосмічній, автомобільній, суднобудівній, машинобудівній та інших галузях промисловості.
Завдяки хорошим показникам повзучості при високих температурах, відмінній корозійній стійкості та зносостійкості, суперсплави придатні для тривалої експлуатації в екстремальних умовах, таких як висока температура, вібрація високого тиску та корозія. Вони використовуються в аерокосмічній промисловості, лопатях автомобільних двигунів, статорах, камерах згоряння тощо. Вчені-дослідники широко віддають перевагу турбінним дискам і ріжучим інструментам, вугільній енергетиці, атомній енергетиці, нафті та іншим галузям.
Як важливий матеріал з легкого сплаву, алюмінієвий сплав зазвичай має переваги: легку вагу, високу міцність, хорошу пластичність і стійкість до корозії. Він відіграє надзвичайно важливу роль в аерокосмічній, автомобільній та корабельній сферах. Розробка технології 3D-друку з алюмінієвого сплаву стала одним із найпопулярніших досліджень. Завдяки низці чудових властивостей, таких як низька вартість, короткий час циклу, висока точність, відсутність потреб у прес-формах і сітчасте формування, технологія 3D-друку з'явилася, коли традиційна технологія не могла відповідати легкому та композиційному виготовленню складних точних компонентів. .
Дослідження показали, що 3D-друк алюмінієвих сплавів може досягати щільних деталей, тонкої структури та механічних властивостей, які можна порівняти з виливками або навіть краще, ніж лиття формованих деталей. У порівнянні з традиційними технологічними деталями, його якість може бути знижена на 22%, але вартість може бути знижена на 30%. Крім того, метали та сплави, такі як Cu та Mg. Sn також широко вивчався та застосовувався в галузях авіації, військової промисловості, автомобілів та мистецтва.