增材制造技术从诞生发展到现在,从理论上讲,无论是机械、生物还是电子都能够生产高度复杂和功能性的零件。但要做到这一点,就要有足够的材料选择。
材料的可用性是3D打印行业的一个重要挑战,与传统制造数十年的材料开发历史相比,增材制造材料的开发才刚刚开始。在行业发展的最初几年,工业3D打印发展的重点是原型制作,对材料性能的重视本身就很少。但随着将该技术开始转化为生产解决方案,材料开发过程大大加快。
高性能增材制造聚合物和复合材料在近几年发展相当迅速,一些大型化学公司和专业的3D打印制造商,已经开发出了与金属相当强度的碳纤维增强聚合物以及阻燃复合材料等新材料。金属材料的开发则需要更长的时间,但进展也是有目共睹的。
采用3D打印制造的零件,几乎无一例外都需要某种类型的后处理,以提高机械性能、精度以及表面质量。使用3D打印制作原型时这不是一个很大的问题,但随着技术向终端制造工艺过渡,规模化和自动化的后处理已成为建立增材制造生产线的关键瓶颈之一。
对于金属3D打印技术来说,需要非常多的后处理步骤来确保质量,如粉末清除、去应力退火、线切割、支撑去除,CNC和其他精加工以及热等静压等等。这些步骤中有些仍然需要手工操作,而且对于关键任务还需要熟练的操作人员。
尽管这种发展令人鼓舞,但该领域的创新步伐还是比较缓慢。未来,先进的后处理解决方案的数量肯定会增加,从而适应不断增长的增材制造产业的发展。