Druk 3D w metalu to technologia cyfrowej obróbki termicznej. Obecne technologie druku 3D do przygotowania metali obejmują głównie: selektywne topienie laserowe (SLM), selektywne topienie wiązką elektronów (EBSM), laserowe kształtowanie bliskiej sieci (LENS) itp.
Obecnie najszerzej stosowane jest selektywne topienie laserowe (SLM). Materiały powszechnie stosowane w tej technologii to wysokogatunkowe i drogie stopy tytanu, niedroga stal nierdzewna i umiarkowanie odpowiednie stopy aluminium. Jedna generacja materiałów, jedna generacja sprzętu, jakość i dokładność rzeczy wykonanych z różnych materiałów, różne są też ich zastosowania.
Jako kluczowy surowiec do druku 3D wyrobów metalowych, jakość proszku metalowego w dużej mierze determinuje ostateczny efekt formowania produktu. Dlatego też wysokiej jakości proszek jest bardzo ważny dla rozwoju technologii druku 3D z metalu. Jako podstawowy, bezpośredni i kluczowy surowiec do druku 3D z metalu, materiały proszkowe są wysokiej jakości, tanimi materiałami proszkowymi.
Jako nowy rodzaj lekkiego metalowego materiału konstrukcyjnego, tytan i stopy tytanu są szeroko stosowane w lotnictwie, energetyce naftowej, przemyśle stoczniowym, chemicznym, biologicznym, medycznym i innych dziedzinach, z szeregiem doskonałych właściwości, takich jak wysoka wytrzymałość właściwa i dobra odporność na korozję. Jako ważny system i gorący punkt badawczy w metalowym drukowaniu 3D, stop tytanu do drukowania 3D może nie tylko poprawić wskaźnik wykorzystania materiału, ale także rozwiązać trudne problemy związane z trudnym do stopienia i łatwym do zanieczyszczenia stopem tytanu.
W ostatnich latach, wraz z ciągłym dojrzewaniem i doskonaleniem technologii druku 3D, druk 3D na tytanie stał się kluczowym obiektem badawczym w dziedzinie lotnictwa. Biorąc za przykład stopy tytanu dla przemysłu lotniczego, drukowanie 3D może zaoszczędzić nawet 30% materiałów w porównaniu z tradycyjnymi procesami. Koszt, niektóre duże i złożone części ze stopu tytanu drukowane w 3D przeszły weryfikację inżynieryjną w dziedzinie produkcji samochodów i lotnictwa.
Ze względu na dobrą biokompatybilność, materiały na bazie tytanu do druku 3D znalazły szerokie zastosowanie również w medycynie. Dane ze skanu CT pacjenta są dalej modelowane, a spersonalizowane protezy są projektowane i produkowane w technologii druku 3D. Jest stosowany w medycynie w kraju i za granicą. Osiągnięto owocne rezultaty. Odnotowano wiele udanych przypadków drukowania 3D czaszek, mostków, zębów, stawów itp. w operacjach klinicznych, a niektóre produkty reprezentowane przez panewki panewkowe były produkowane masowo.
Przygotowanie wysokowydajnych materiałów stopowych na bazie żelaza jest obecnie przedmiotem badań naukowych w kraju i za granicą. Ze względu na szeroką gamę źródeł i niskie ceny, materiały stopowe na bazie żelaza reprezentowane przez materiały ze stali nierdzewnej są jednymi z najwcześniejszych materiałów metalowych stosowanych w druku 3D i były szeroko badane i stosowane w dziedzinie druku 3D.
W porównaniu z tradycyjną technologią odlewania i kucia, drukowana stal nierdzewna 3D ma doskonałe właściwości fizyczne, chemiczne i mechaniczne, takie jak wysoka wytrzymałość, doskonała odporność na wysokie temperatury, odporność na zużycie i odporność na korozję itp., W połączeniu z wysoką dokładnością wymiarową i wykorzystaniem materiału w lotnictwie Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, samochodowym, stoczniowym, produkcji maszyn i innych gałęziach przemysłu.
Ze względu na dobrą odporność na pełzanie w wysokich temperaturach, doskonałą odporność na korozję i zużycie, superstopy nadają się do długotrwałej eksploatacji w ekstremalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, wibracje pod wysokim ciśnieniem i korozja. Stosowane są w lotnictwie, łopatkach silników samochodowych, stojanach, komorach spalania itp. Dyski turbin i narzędzia tnące, energia węglowa, energia jądrowa, ropa naftowa i inne dziedziny są szeroko preferowane przez naukowców.
Jako ważny lekki materiał stopowy, stop aluminium ma zwykle zalety lekkości, wysokiej wytrzymałości, dobrej plastyczności i odporności na korozję. Odgrywa niezwykle ważną rolę w branży lotniczej, samochodowej i okrętowej. Rozwój technologii druku 3D ze stopów aluminium stał się jednym z najgorętszych punktów badawczych. Ze względu na szereg doskonałych właściwości, takich jak niski koszt, krótki czas cyklu, wysoka precyzja, brak konieczności stosowania form i formowanie siatkowe, technologia druku 3D powstała, gdy tradycyjna technologia nie była w stanie sprostać lekkiej i kompozytowej produkcji złożonych precyzyjnych elementów .
Badania wykazały, że stopy aluminium do druku 3D mogą uzyskać gęste części, drobne struktury i właściwości mechaniczne porównywalne z odlewami, a nawet lepsze niż odlewanie części formowanych. W porównaniu z tradycyjnymi częściami procesu, jego jakość można obniżyć o 22%, ale koszt o 30%. Ponadto metale i materiały stopowe, takie jak Cu i Mg. Sn były również szeroko badane i stosowane w lotnictwie, przemyśle wojskowym, samochodach i dziełach sztuki.