概述

　　本文主要介紹粒狀物料成型相關(guān)3D打印工藝,具體包括3DP、SLS、SLM、DMLS、EBM、SHS等主流粒狀物理成型工藝,這些工藝大多可應(yīng)用于工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域,我們主要從這些工藝的技術(shù)原料、優(yōu)缺點(diǎn)、涉及材料、主要應(yīng)用、典型公司及設(shè)備等幾方面進(jìn)行介紹。

　　原理基本相同

　　基本原理都是將3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為2D數(shù)據(jù),通過(guò)電腦控制3D打印機(jī)逐層進(jìn)行打印,最后形成成品,所不同的是在進(jìn)行粉末連接的時(shí)候采用的方法不同,一般有激光、電子束、熱量、粘劑等,采用激光、電子束進(jìn)行3D打印的一般需要較為苛刻的外部條件,適用于工業(yè)3D打印機(jī),利用粘劑、熱進(jìn)行連接的對(duì)外部環(huán)境要求不算太苛刻,可發(fā)展桌面級(jí)打印機(jī)。

　　優(yōu)缺點(diǎn)并存

　　粒狀物料成型相關(guān)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括成型速度快、材料廣泛、能夠制造復(fù)雜構(gòu)造等特點(diǎn),但同時(shí)也存在強(qiáng)度低、一般需要后處理、部分技術(shù)路徑需要預(yù)加工、成本較高等缺點(diǎn),目前階段,是傳統(tǒng)技術(shù)的重要補(bǔ)充,暫時(shí)還不能完全替代傳統(tǒng)技術(shù)。

　　材料均為粉末

　　粒狀物料成型的材料均為粉末,包括金屬粉末、塑料粉末、陶瓷粉末等等,不同的技術(shù)路徑對(duì)材料的物理、化學(xué)性能有差別化的要求,通過(guò)這些技術(shù)可以將粉末材料轉(zhuǎn)化為固體材料,賦予一定的結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。

　　應(yīng)用領(lǐng)域有待拓展,目前多用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段

　　受制于機(jī)械性能較差等因素,目前通過(guò)粒狀物料成型3D打印工藝更多的應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段,雖然也可以直接用于直接制造,但與傳統(tǒng)工藝相比,通過(guò)3D打印的直接制造成本仍然較高,不具有競(jìng)爭(zhēng)力,其應(yīng)用領(lǐng)域還有待進(jìn)一步拓展。

　　結(jié)論與展望

　　粒狀物料成型是將粉末狀材料變?yōu)橛袡C(jī)械強(qiáng)度的立體物件的過(guò)程,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一些缺點(diǎn)正在被逐步克服,如SLM解決了SLS不能完全融化粉末的問(wèn)題、SHS解決了燒結(jié)粉末需要高強(qiáng)度激光的問(wèn)題,但同時(shí)我們也看到,一種技術(shù)不能完全替代另一種技術(shù),各有特點(diǎn),我們認(rèn)為在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)這些粒狀物料成型技術(shù)還將繼續(xù)存在,技術(shù)含量更高的技術(shù)也將不斷出現(xiàn),粒狀物料成型技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。