金属3D打印的材料特定范围
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答
3D打印金属材料指的是用于三维打印技术中，能够通过逐层堆叠方式形成固态物体的金属或合金原料。这类材料通常以粉末、丝材或片材的形式存在，并且需要特定的3D打印工艺来加工成型，例如选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)等。
但是，因为金属3D打印材料本身的材料属性，其都有特定的应用领域范围，因此，金属3D打印材料选择的过程是一个权衡多个因素的过程。而且，3D打印金属不能仅仅凭借金属3D打印机的参数来衡定，每种金属材料都有适合自身特性的极限点，包括应用、功能、稳定性、耐久性、美观性、经济性都是设计师要考虑的因素。
现今，国内外金属3D打印机采用的金属粉末一般有：工具钢、马氏体钢、不锈钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。
以铝合金为例，目前，应用于金属3D打印的铝合金主要有铝硅AlSi12和AlSi10Mg两种。
铝硅12，是具有良好的热性能的轻质增材制造金属粉末，可应用于薄壁零件如换热器或其他汽车零部件，还可应用于航空航天及航空工业级的原型及生产零部件；
硅/镁组合使铝合金更具强度和硬度，使其适用于薄壁以及复杂的几何形状的零件，尤其是在具有良好的热性能和低重量场合中。
并不是所有的铝合金都适合用于金属3D打印技术，针对金属材料的3D打印，对材料的物理和化学性质有特定的要求。
粉末形态：为了适用于大多数金属3D打印工艺（如SLM、DMLS等），铝合金通常需要以非常精细的粉末形式存在。这要求铝合金具有适当的粒度分布和流动性，以便在打印过程中均匀铺设。
激光吸收率：不同的铝合金对于激光的吸收率不同，影响着加热和熔融效率。一些铝合金可能需要添加其他元素来提高其对激光的吸收能力，从而优化打印过程。
热导率与热膨胀系数：高热导率导致热量迅速散失，影响熔池的形成，进而影响成型质量。此外，高的热膨胀系数可能会导致较大的收缩应力，在冷却过程中引起变形或裂纹。
合金成分：并非所有类型的铝合金都适合3D打印。例如，含镁较高的铝合金容易吸氢，造成孔隙问题；而某些铝合金中的硅含量过高也可能影响打印件的质量和机械性能。
因此，尽管市场上存在多种铝合金，但只有那些经过特别设计和优化的铝合金才适合用于金属3D打印，这些铝合金往往具有更好的可打印性以及更优的机械性能。
3D打印金属件的强度可以与传统制造方法（如型钢材料和铸造成型零件）相当，甚至在某些情况下超越它们。
型钢通常是通过轧制或锻造等工艺制造的，具有高度一致性和良好的机械性能。
3D打印金属件可以通过选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等技术生产，这些技术能够制造出复杂的几何形状，并且在适当的条件下，其强度和硬度可以接近或超过型钢材料。
铸造是一种传统的制造方法，适合大规模生产，但可能会有内部缺陷，如气孔和裂纹，影响最终零件的机械性能。
金属3D打印可以减少或避免这些问题，因为它是逐层构建的，减少了产生铸造缺陷的可能性。
研究表明，在一些案例中，3D打印的金属部件不仅达到了传统铸造件的强度，还在疲劳强度等方面表现出了优势。
金属3D打印通常按照使用的材料重量来计费，不同的金属材料（如不锈钢、铝合金、钛合金等）价格差异较大。
打印时间与模型的大小和复杂性有关，复杂的几何形状可能需要更多的支撑结构，这不仅增加了材料的使用量，还增加后处理的时间。
后处理步骤（如去除支撑结构、热处理、表面精加工等）也是成本的重要组成部分，复杂的零件需要更多精细的后处理工作。
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