Insights l 卡耐基-梅隆大学预测金属3D打印5个关键进展

金属增材制造业的未来是什么？目前，在工业3D打印市场中增长最快的领域之一就是金属3D打印，在航空航天，国防，汽车，医疗，新能源等领域的金属三维打印提供了主要的优势。因此，我们已经看到了这项技术不断的进步，从提升金属粉末性能到研发新的金属三维打印机方面。展望未来发展，卡内基梅隆大学的工程学院机械工程教授Jack Beuth预测，在未来的5年，金属三维打印技术将沿着5个主要的方向获得不断的突破。

1 工艺设计：金属增材制造中的第一个关键趋势是工艺本身，而不是成品的3D打印产品。“用户将能够设计制造过程中的工艺，就像设计产品的几何形状的建模过程一样；因此，增材制造工艺变量可根据零件的几何形状和规格优化。事实上，Beuth教授的增材制造实验室开发了工艺过程映射方法（Process Mapping Methods)：如熔池几何结构、微结构和易感缺陷的形成.

2 监测与控制：目前金属3D打印过程中并没有被严格的监视或控制，但是在不久的将来，得益于更先进的传感器和监控软件的开发，使得用户能更好地理解和控制最终的打印结果。

3 材料的微观结构：通过操纵增材制造工艺，研究人员将能够控制材料的微观结构和性能，甚至在一个零件的不同的位置实现不同的微观结构。

苏黎世联邦理工大学（ETH Zurich）的研究人员为例，开发了一种微观金属物体的微3D打印工艺。

4 金属粉末：目前市场上许多金属粉末包含各种的不一致，这些不一致导致成品缺陷的生成。然而Beuth教授预测更广泛的各种金属3D打印粉末即将出现。Equispheres已经宣布了新的增强型金属粉末，金属粉末市场有望到2020年达到6.4亿美金，将有越来越多的粉末商进入到这个市场推出更前沿的技术产品。5 孔隙度：金属3D打印的最后一个重要进展涉及到用户可以消除或显式设计3D打印金属物体的内部孔隙度。控制孔隙度的能力对零件的抗疲劳性能和制造速度带来提升。

此前，Beuth和他的同事还预测金属3D打印技术10大应用领域，其中包括高性能赛车部件，定制的牙科植入物，3D打印的珠宝，定制手术工具，轻型喷气发动机零件，髋关节和膝关节置换的植入物等。

卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University)位于宾夕法尼亚州的匹兹堡(Pittsburgh)，是一所美国著名的研究型大学 ，该校拥有全美顶级计算机学院和戏剧学院，该校的艺术学院，商学院，工学院以及公共管理学院也都在全美名列前茅。