1.3　金屬3D打印技術的發(fā)展趨勢

經過近30年的發(fā)展，金屬3D打印材料取得了顯著的進步，但相對成熟的合金僅有幾十種，與現(xiàn)有5000多種金屬材料還存在巨大差距。除此之外，金屬3D打印合金的力學性能和成形幾何精度控制也遠未達到理想狀態(tài)，這一方面來自于對這些合金在金屬3D打印和后續(xù)熱處理過程中的成形和成性機理的研究及認識不夠系統(tǒng)深入，另一方面來自于對金屬3D打印過程的控制不夠精細。這也意味著，對于金屬3D打印技術，仍有大量的基礎和應用研究工作有待進一步的完善，因此，未來金屬3D打印技術的發(fā)展趨勢包括：

（1）深入了解3D打印技術的關鍵科學問題

3D打印是粉末、絲材等原材料在激光等能量源，在極短的快速交互作用下產生的冶金行為，快速加熱和冷卻過程中的冶金行為與能源特性、原材料特性、加熱/冷卻環(huán)境等多因素之間存在交互作用。識別和探究原材料與能量源之間的作用機制，進而通過改善原材料物理特性，選擇匹配性較好的能量源，提高原材料對能量源的高效吸收，建立適合的3D打印方法，必將成為未來金屬3D打印領域的研究熱點。

（2）3D打印新材料的開發(fā)

隨著3D打印過程中基礎科學問題的深入以及裝備制造水平的不斷提高，越來越多的金屬材料將會被用來打印，因此，金屬3D打印新合金和創(chuàng)新構型結構功能一體化材料的研究必將會成為金屬3D打印的重要發(fā)展方向。

（3）金屬3D打印技術的質量將得到更大提升

隨著對金屬3D打印機理研究的深入，金屬3D打印裝備的升級換代速度以及過程質量控制技術都將得到提升，因此，金屬3D打印零件的效率和綜合力學性能都將會得到明顯改善，表面質量和其他物理性能也將得到進一步的改善。

（4）建立新型結構形式下的評價標準及評價方法

3D打印是實現(xiàn)復雜、制造難度大、制造成本高等結構件快速精準制造的變革性技術。該技術的實現(xiàn)在冶金機理、微觀組織、結構形式、缺陷形式等方面與傳統(tǒng)的制造有著很大的差異，因此傳統(tǒng)的標準及其評價方法已經無法適應新產品的需求。依據3D打印技術的特征，探索綜合性能評價方法，建立新型結構形式下的評價標準及評價方法是實現(xiàn)金屬3D打印技術工程化應用的關鍵核心問題。