據有關新聞發布報道，大規模人工智能（AI）驅動的機器人目前正使用金屬打印機，以3D打印方式打印整枚火箭。另外還有一座3D打印的金屬橋梁，2018年，我們向世界展示了這一座完工的橋梁——我們正等待將其安裝至位于阿姆斯特丹的終地點。

 

金屬3D打印顛覆了傳統方法，被譽為新興制造技術。這一發展非常振奮人心；在金屬行業從業多年的我們對行業技術的進步感到興奮不已，且這種進步十分明顯。

 

3D打印的興起

雖然我們認為現有技術已經具有快速、安全和節約成本等優點，但事實證明，與之前的技術相比，3D打印過程更快、更安全、更便宜。實際上，金屬3D打印的成本僅為現有技術成本的十分之一，其產品在材料上與傳統技術生產的產品相當，且在許多方面的性能更好。

 

金屬3D打印是一場即將席卷傳統金屬制造行業的制造業海嘯。

 

采用3D打印金屬時，可添加原材料，形成薄層，而非從金屬實體中減少或切除原材料。因此，此技術可大幅節約原材料的使用，幾乎不產生任何浪費，同時能顯著降低材料和加工成本。

 

與所加原材料的優質特征相差無幾

雖然引入添加劑制造會增加成本，但隨著技術的不斷發展，優質機器將變得更實惠，即使是對小型制造商而言，情況亦如此。但值得注意的是，3D打印機打印出的物品與所加原材料的優質特征相差無幾——與傳統的金屬制造工藝一樣。

 

所用材料包括鋁、鈷、鉻、銅、不銹鋼、鈦和鎢。但如若使用其中任何一種材料作為原材料，則其必須首先以純元素或合金粉末的形式存在。可使用XRF（X射線熒光）金屬分析儀測試這種“粉末”，確保其達到所需的質量規格后方可被轉變成重要成分。

 

首先，在計算機上創建待使用3D金屬打印機打印的物品的詳細圖像。該圖像可用于控制金屬粉末的沉積和融合技術。然后，在輪廓頂部打印多層（通常每層的厚度僅為0.1 mm），據此可創造極其復雜的形狀。

 

這不僅創造了更多設計可能性，還使制造商有機會制造那些可能無法以其他方式制造或者需要花費*成本使用機械加工、鍛造或鑄造等傳統方法來制造的零件。

 

打印機能夠處理這些薄層，其能夠極其便利地將超薄或中空設計轉化為實物，并減輕物品重量。這對航空航天這類正積極尋找輕質產品以改善空氣動力學、減少燃料消耗的行業而言特別有用。

 

確保質量控制

3D打印金屬技術采用逐步添加材料（而非減少材料）的方式進行打印，因此，在該過程中，可隨時重復使用所有廢棄物，從而大幅減少對環境的影響。考慮傳統制造中所需的再加工過程之時，很容易發覺增材制造是一種值得考慮的更可持續的替代方法。

 

終產品是致密的燒結金屬。實際上，金屬打印零件具有更高的強度和硬度，比采用傳統方法制造的零件更柔韌。此外，采用傳統方式制造的零件更容易疲勞。

 

金屬打印技術的關鍵之處在于理解和控制制造組件的確切成分。日立手持式XRF光譜儀系列可對處于整個過程中的粉末和成品組件進行詳細、即時的分析。此外，日立設備還能在云服務器中記錄大量相關數據，以便立即訪問和評估。

 

我們迫不及待想看到行業內的3D打印的金屬橋梁在阿姆斯特丹安裝。