目前，金屬3D打印技術(shù)主要有“粉床選區(qū)熔化”技術(shù)和送粉/送絲“熔化沉積”技術(shù)兩類。其中，“粉床選區(qū)熔化”技術(shù)適合小型、復雜構(gòu)件的制造，而“熔化沉積”技術(shù)則適合重大裝備大型關(guān)鍵承力構(gòu)件的制造，不過其技術(shù)難度更大。

為了使3D打印成品達到更好的效果，加快與3D打印技術(shù)配套的材料研制、升級十分關(guān)鍵。深入研究熔化沉積打印過程中的熔池冶金、凝固、熱物理、固態(tài)相變等超常材料制備與成形基礎問題，對于3D打印技術(shù)的推廣應用意義重大。

一般來看，國內(nèi)外金屬3D打印機采用的金屬粉末有：工具鋼、不銹鋼、馬氏體鋼、純鈦及鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。下面，就讓我們一起來了解下幾類細分材料。

鈦

鈦這種金屬堅固、輕巧耐熱和耐化學腐蝕。一般來講，鈦在加工方面很具挑戰(zhàn)性，導致其成本高昂。常見的3D打印鈦是Titanium 64（Ti-6Al-4V），可用于強度、重量比非常高的零件加工，例如航天航空領(lǐng)域的應用。

鎳

鎳在手機電池以及設備的電子功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它是手機電子電路元件——電容的主要成分。據(jù)悉，新一代的電容器拋棄了昂貴的舊式技術(shù)，不再使用金、鈀等貴金屬，而使用了多層超細鎳粉，這就降低了部件的構(gòu)造成本。鎳的形狀記憶性、電化學特性和磁學特性，能直接促進科技發(fā)展。在創(chuàng)新應用中，鎳合金的特質(zhì)也使它能兼容其他元素和材料。

不銹鋼

不銹鋼的特點是機械強度高，耐腐蝕性強。從早期工業(yè)制造到3D打印技術(shù)的應用，該金屬材料廣泛用于各行各業(yè)的生產(chǎn)中。3D打印不銹鋼的材料主要包括可熱處理的17-4 PH不銹鋼和極耐腐蝕的316L不銹鋼。其中，工具鋼用于各種制造工具。切割、沖壓、模制或成型生產(chǎn)線上的任何物品，都可能由工具鋼制成。

鈦合金

目前應用于市場的純鈦，又稱商業(yè)純鈦，分為1級和2級粉體。2級強于1級，對于大多數(shù)的應用同樣具有耐腐蝕性。目前，應用于金屬3D打印的鈦合金主要是鈦合金5級和鈦合金23級。基于其優(yōu)異的強度和韌性，結(jié)合低比重、耐腐蝕、生物相容性，所以在航空航天和汽車制造中具有廣闊的應用空間。

鋁合金

目前，應用于金屬3D打印的鋁合金主要有鋁硅AlSi12、AlSi10Mg兩種。鋁硅12是具有良好的熱性能的輕質(zhì)增材制造金屬粉末，可應用于薄壁零件之中。例如，換熱器或其他汽車零部件，此外還可應用于航空工業(yè)級的原型及零部件制造。

貴金屬

可3D打印的貴金屬包括銀、金和鉑。這些材料通常比較柔軟、光澤度高、化學活潑性低。很多情況下，它們的傳導能力也非常好。除了Concept Laser，Cooksongold也是為數(shù)不多提供金（黃色、白色、粉紅色）、鉑3D打印的公司。這些材料主要用于珠寶和工藝品。

難熔金屬

難熔金屬種類比較少，包括鎢、錸、鈮、鉬、鉭，它們以較高的耐熱性能而出名，熔點一般都超過2000℃，化學反應不活潑、密度大、硬度高。其中，鉭有高耐腐蝕性、傳導能力非常好，這在電子行業(yè)應用前景廣闊。根據(jù)洛斯阿拉莫斯國家實驗室研究，這種材料60%用于真空爐零件和電解電容器。理論上，鉭可以提高核微粒的放射性。

結(jié)語：

金屬3D打印材料的應用領(lǐng)域相當廣泛?？傮w來看，航空航天、汽車制造、注塑模具、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生、電力工、輕金屬合金鑄造裝等領(lǐng)域都包含其中。當然，3D打印金屬材料的分類并不局限于這些，其他的打印材料還包括了巖石、水泥、紙張等。隨著3D打印材料、工藝、裝備的持續(xù)發(fā)展，3D打印技術(shù)將更有力地支撐我國向制造強國穩(wěn)步邁進。