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21种金属可被3D打印，未来高精零件可定制

一种新的增料制造技术可以3D打印21种金属部件。

对于常见的工业金属加工技术来说，一项针对3D打印金属部件的新技术可能是更*、更**的替代技术。这也为那些由多种金属组合而成的新型特殊零件开启了一扇技术大门。可能的应用包括汽车或飞机的结构件、发动机组件、电气设备或其它机器。

据总部位于波士顿的NVBOTS公司**执行官阿杰.佩雷斯（AJ Perez）透露，这项技术是由该公司开发的。他表示，这项技术能打印包括铝、镍和锡在内的21种不同金属及不锈钢和镍钛等合金。是目前唯|一一项可在同一工作过程中使用多种金属的技术。

一个由纯钛制成的圆环，直径为15毫米，高5毫米使用增料制造技术可以降低生产各种金属零部件的成本，对于许多行业来说是一个福音。因为对于常规方法来说，制造新的、特殊的部件通常需打造专门的模具，而使用该技术则可省去这笔费用。像通用电器和普惠等大公司已经开始利用增料技术制造高价值的金属零部件，如发动机部件，手板模型 材料，但所需设备和金属粉末是非常昂贵的。

佩雷斯说，他们的技术采用电来熔化金属丝。这项技术不仅*，速度快，而且更灵活，效率更高。较主要的是，可以控制打印过程。

金属打印技术的难度很高，较主要的原因是热。为了熔化材料，需要大量的热，大手板，同时，金属的传热方式使逐层打印部件的过程复杂化。目前的这种技术是使用一束激光或电子束，来熔化和熔合金属粉末薄层。

这些不锈钢部件是用新的打印方法制成的。大六边形环宽65毫米这种新方法可被视为一种高精度的焊接。这种精度源于一种**方法，可以控制被打印部件的每个单体像素的热量。这在一定程度上实现了对零部件较终质量的控制。而基于粉末的技术是不可能做到这一点的。

目前，由于技术仍处于发展阶段，什么是手板，只能用于制造相对较小的零部件。

但是佩雷斯说，对于常见的铸造金属加工行业的高价值不锈钢和钛部件来说，它已经是一个可行的替代方案。铸造技术广泛用于多种行业，包括汽车制造、航空**、奢侈品、石油和天然气等。

该技术能让你打印出*具特色的部件。“你无法用任何其它方式制造出这种效果”佩雷斯说。例如，外部含有耐腐蚀或耐热金属，而内部有非常结实但易受影响的金属部件。或者，可通过特定的设计方式，让它们来管理热量。那些旨在打造轻量化汽车或飞机的公司可以利用这项技术，进行新的设计，使金属部件兼顾结实与轻巧的特性。

今年晚些时候， NVBOTS公司将启动一个项目，让更多的行业合作伙伴参与进来，共同完善这项技术。

从3D打印技术刚开始的80年代到现今仅仅三十几年的时间，3D打印技术的应用和研究已经涉及到包括机械工程、**、交通运输、医疗、建筑、食品、时尚、艺术、教育等等的各个领域，打印维度囊括纳米级到建筑尺寸，而对于3D打印材料的研究也较大的挑战了我们对于传统材料的认知，拓展了3D打印的可能。传统意义的木材、石材等由于其自身的材料特性似乎只能用减材的方式来加工，如今也通过材料上的创新成为能够3D打印的材料。生物材料、导电材料、可食用材料等都大大拓宽了3D打印的应用领域。3D打印技术催生了digitalmaterial(数字材料)的概念，即通过数字化控制，聚合不同材料而创造的具有混合材料特性的新材料。在此过程中，源材料的选择，源材料混合比例，可以有n多种可能性，混合后产生的新材料的特性也相应的有n多种可能。从较初只能打印单一材料，到如今能一体打印多种材料，并实现在同一个物体中变化材料特性 (比如从硬质塑料材料过渡到软质橡胶材料，却不打破物体的整体性)，可见3D打印技术将对机械、产品设计等领域产生的巨大影响。

(3D打印木材(左)， 3D打印海盐(右)，by Emerging Objects)

对于硬件创业者来说，3D打印技术大大降低了制作产品原型(prototype)的成本，使得工程师和设计师快速地进行设计迭代(iteration)，甚至小批量地生产成品。而适合于大批量生产的工业用3D打印机也在快速发展，并在一些个别应用上显现出了对比传统减材制造的优势。在3D打印技术不断向着更精|确更强悍更有应用针对性的方向发展的同时，另一个相反的趋势也在Maker Movement (创客运动)的影响下蓬勃发展，即更低廉、更傻瓜、更平民的家用桌面3D打印。如今市面上的桌面3D打印机琳琅满目，档次价位也各有不同，有相对专业适合*爱好者 (maker，hobbyist， tinkerer， DIYer)的Makerbot等，也有不求专业但求好玩的“玩具型”打印机，作为一种集娱乐和教育为一体的工具。从实用的角度来说，我们也许会质疑在家里弄一台3D打印机到底有多大用处；但是这个趋势所传达的信息是十分积极的。随着三维建模 (3dmodeling) 以及扫描技术(scanning)的普及、众多开源的三维模型在网络上的分享，拥有自己的一台3D打印机就好比拥有了一个微型的工厂，可以随时打印任何物件。这种模式对于传统制造业的规模性、封闭性和知识产权保护无疑是一种挑战；这种基于开源(open-source)，分享，和近乎自给自足的模式，在促进新型的制造业生态系统的同时，对于个人的创造力也是较大的解放，是一种给予个人力量、促进知识和技术的民主化的模式。

(Makerbot Replicator *五代桌面3D打印机，售价2000美金)

(Tiko桌面3D打印机， 售价179美

金)

未来学者Jeremy Rifkin相信，3D打印技术的兴起标志了*三次工业革命的开始，而上一次工业革命发生在19世纪末期制造业对于生产线(assembly line)的引入。他预测，借用互联网的力量，未来人们将能发送任何产品的设计图到世界的任一角落，杭州手板，用当地配备了基本打印材料的3D打印机打印出任意材料和形态的产品。如果你对于3D打印的印象还停留在Makerbot打印的精度不高看上去又廉价的塑料物件，还觉得3D打印噱头大于实质，那么我们希望通过这一系列关于3D打印的专题文章让你了解3D打印技术近年来的发展和应用，而你会发现，上述的未来离我们并不遥远。