金属3d打印技术发展现状（前景与钱景）

在业内，间接金属3D打印技术，指的是需要经过脱脂、烧结等辅助工艺的金属3D打印技术。尽管“间接打印“是为了区别于普通应用的直接打印技术，尚未形成正式术语，但在金属3D打印领域，以粘结剂喷射和材料挤出工艺为代表的间接金属3D打印技术获得了业界的关注。这两种间接金属3D打印工艺都是首先打印出金属零件生胚，然后再经过脱脂烧结过程制造成金属零件。间接3D打印与粉末床直接金属3D打印工艺的区别在于，3D打印过程中不存在高温处理，热过程被转移到了烧结步骤。

根据SmarTech发布的最新版本间接金属3D打印报告，预计到2030年，金属粘合剂喷射和挤出式间接金属打印技术将生产540亿美元（约3500亿人民币）的零件。这样的数据意味着，间接金属3D打印在那个时候将会被大批量的用在金属零件生产中。

SmarTech称“这项技术的发展速度比任何其他3D打印领域都快，甚至超过了广泛采用的金属粉末床熔融（选择性激光熔融，SLM）领域”。已经进入这个领域的公司包括ExOne/Desktop Metal、惠普等成熟的工业公司，还有3DGence等低成本的挤出式间接金属制造商。

基于材料挤出式工艺，粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP）采用了“3D打印 粉末冶金”相结合的形式来完成间接金属增材的制造。其间接金属3D打印挤出工艺的工作图如下：

△3D建模和3D打印切片

△3D打印快速形成生坯

△生坯经脱脂炉去除粘结剂

△经烧结形成金属制品

间接金属3D打印的技术优势

粘合剂喷射和挤出式基于烧结的间接金属3D打印系统与粉末冶金（包括金属注射成形工艺，MIM）颇有近亲的感觉，然而其制造过程中并没有使用模具。这种技术将使制造商能够显著降低其成本，从而使该技术成为铸造的替代技术。另外，区别于高昂成本的激光或电子束打印，间接金属3D打印技术更是改变了传统激光金属打印无法规模化制造的现实，让市场迫切需要的批量化制造成为可能。

1►多喷嘴3D打印整体解决方案

多喷头型材料挤出式3D打印技术可实现多喷头并行协同运行，多材料兼容，任意部位均可同时打印或者各自轮流打印多种材料，易满足产品设计和不同功能的要求，适合高效打印整体大型工件。

2►大幅降低开发与运营成本

解决市面主流直接金属3D打印设备及其材料非常昂贵难以形成销量支撑的痛点，大幅降低3D打印成本与制造开发综合成本，同时其成本对产品的复杂性不敏感，尤其在批量生产金属工件方面很有优势。

3►打印材料体系丰富且全面

间接金属3D打印技术可直接使用MIM用粉末，这种粉末的供应链比用于激光或电子束3D打印的球形金属粉末的市场广阔得多，因此其打印材料体系丰富，满足工业化生产。适用于科研教育、工业制造、航天航空、军事国防、生物医疗、汽车、膜具制造等领域复杂而轻便的金属零件。

4►打印成品质量稳定

烧结工艺更容易管理热应力，因烧结温度低于其他类型的直接3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀施加，稳定打印同时保持产品性能一致，打印产品性能达到粉末注射成形及锻件水平。

5►可连续生产面向大规模应用

适于高尺寸精度、复杂形状制品的大批量生产，一体化成形，无需拼接，易实现连续生产，同时基于成熟的MIM工艺可灵活性进行批量生产，降低制造成本的同时，缩短交货时间。

小 结

金属间接3D打印方式虽然在烧结过程中会存在零件收缩等问题，但是只要能够精确控制尺寸，这项技术在降本、增效方面依然具备优势。由于金属3D打印件一直以来因为成本高等因素，主要应用在航空航天、医疗等领域，如今随着生产效率的提升、成本的降低，在齿科、模具、汽车等领域也开始规模化应用。因此，间接金属3D打印非常值得关注与研究。

据行业权威媒体报道，目前“间接金属3D打印技术”发展至今已经形成了多种不同的技术流派，一大类是以DM、惠普、Exone、3DEO、Markforged所代表的粘结剂喷射技术，另一类是以Xjet为代表的纳米颗粒喷射技术，第三类是例如Prodways与CEA Tech LITEN开发的以树脂为间接体的金属3D打印技术，第四类例如德国GEFERTEC的熔融长丝制造技术。显然，国外间接金属3D打印市场风起云涌，各大厂家竞争赛道。然而在国内值得注意的是，“间接金属3D打印”也在崛起中熠熠生辉。

△PEP 3D打印金属制品的性能表

升华三维是国内最早从事间接金属3D打印技术开发的创业团队之一，近10年的不断积累和创新，该团队国内首创的PEP技术打破了3D打印产业发展的技术瓶颈，并将加速推进金属3D打印技术的产业化布局及应用。目前，该技术全流程已打通，可成为SLM、MIM的重要补充，升华三维将持续提升自身的研发实力，专注于从打印材料到3D打印设备的技术的升级、改进和完善，面向更广阔的市场，助力更多金属厂商抢占先机，把握商机，取得更好成绩！