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工藝原理

選擇性激光熔化技術（SLM）：利用高能激光束按照三維模型的切片數據，選擇性地掃描金屬粉末床，使金屬粉末逐層熔化并凝固，最終堆積形成金屬零件手板模型。如在航空航天領域，通過 SLM 技術可打印出復雜的鈦合金結構件。

電子束熔化技術（EBM）：使用電子束作為能量源，在真空環(huán)境下將金屬粉末逐層熔化并燒結成所需的零件模型。該技術適合制造一些對力學性能要求較高的金屬零件，如醫(yī)療器械中的鈦合金植入物。

材料選擇

不銹鋼：具有良好的耐腐蝕性、強度和韌性，廣泛應用于汽車、機械制造等行業(yè)，可打印出各種機械零件、模具等手板模型。

鋁合金：密度低、強度高、導熱性好，常用于航空航天、汽車輕量化等領域，如打印飛機發(fā)動機葉片、汽車發(fā)動機缸體等手板模型。

鈦合金：具有高強度、低密度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，主要應用于航空航天、醫(yī)療器械等高端領域，可制作人體骨骼植入物、航空發(fā)動機葉輪等手板模型。

優(yōu)勢

設計自由度高：能夠實現傳統(tǒng)制造方法難以完成的復雜幾何形狀和內部結構，如晶格結構、中空結構等，為產品設計創(chuàng)新提供了更大空間。

快速原型制作：從設計模型到完成手板模型的打印，只需幾個小時至幾十個小時，相比傳統(tǒng)制造方法，可大幅縮短產品研發(fā)周期，加快產品上市速度。

定制化生產：可以根據客戶的個性化需求，快速定制生產出不同尺寸、形狀和功能的金屬零件手板模型，滿足多樣化的市場需求。

材料利用率高：按需添加材料，無需像傳統(tǒng)切削加工那樣去除大量材料，材料利用率可達 90% 以上，降低了材料成本。

局限性

成本較高：金屬 3D 打印設備價格昂貴，且打印材料成本也相對較高，尤其是一些稀有金屬材料，增加了產品的制造成本。

制造速度慢：打印過程需要逐層堆積材料，制造速度較慢，對于大批量生產需求的行業(yè)，效率較低。

后續(xù)加工復雜：打印后的零件表面粗糙度較高，尺寸精度有限，通常需要進行打磨、拋光、熱處理等后續(xù)加工工序，增加了制造周期和成本。

應用領域

航空航天領域：用于制造飛機發(fā)動機葉片、機翼結構件、起落架零件等，可減輕飛行器重量，提高性能和燃油效率。

汽車制造領域：可打印汽車發(fā)動機缸體、缸蓋、輪轂、內飾件等零件，加速汽車新產品的研發(fā)和迭代，實現汽車輕量化設計。

醫(yī)療器械領域：能夠制造人體骨骼植入物、牙科修復體、手術器械等，滿足個性化醫(yī)療需求，提高治療效果和患者舒適度。

制作流程

三維模型設計：使用專業(yè)的 CAD/CAM 軟件，根據產品需求設計出金屬零件的三維模型，并導出為 STL 格式文件。

模型處理：將 STL 文件導入到專用的 3D 打印軟件中，進行模型的檢查、修復、擺放定位、添加支撐結構等處理，并設置打印參數，生成切片文件。

打印成型：將處理好的切片文件導入到 3D 打印設備中，選擇合適的金屬粉末材料，啟動打印程序，設備按照切片數據逐層熔化堆積金屬粉末，完成金屬零件手板模型的打印。

后處理：打印完成后，取出模型，去除未熔化的金屬粉末和支撐結構，然后進行打磨、拋光、熱處理、表面涂層等后處理工序，以提高模型的精度、表面質量和力學性能。