3D打印有望打造機器人金屬手臂

目前3D打印技術是個性化打造的發展方向，運用3D打印（3DP）即快速成型技術的一種，可以以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。

現在的金屬3D打印工藝尚未達到制造無缺陷的地步，如今最好的設備商也難以完全解決打印過程中存在的金屬蒸發、氧化、球化、熱應力變形等問題。雖然當前零件的致密度、強度以及表面質量都可以達到比較理想的水平，但對于金屬打印尤其是SLM工藝制件內部仍舊容易存留孔隙并存在應力開裂的問題，直接制造的零件仍需要借助傳統的手段進行處理，包括致密化和、去除應力等。

在這些后處理手段當中，熱等靜壓是一項極為重要的步驟，無論是航天還是醫療都不可省卻。熱等靜壓（簡稱HIP）是將制品放置到密閉的容器中，向制品施加各向同等的壓力，同時施以高溫，在高溫高壓的作用下，制品得以燒結和致密化。

然而，3D打印僅僅是整個制造過程的其中一環，將金屬3D打印提升到更高生產水平的一個重要要素是后期處理，包括后期加工選項、材料可追溯性、檢驗報告以及相關認證，以確保高質量零件符合最終用途和行業標準。

在科學家研究中發現，熱等靜壓在降低晶格結構的孔隙率方面也是有效的，4mm晶胞尺寸對HIP的響應更大，空隙體積比降低了40%，而2mm晶胞尺寸樣品的空隙體積比僅降低了22%。還觀察到基于樣品的晶胞尺寸的孔隙率變化。具有4mm晶胞的HIP樣品的孔隙率降低了57%，2mm晶胞尺寸的樣品的孔隙率減少了44%。

3D打印金屬的方向在航空航天領域的進一步得到應用，這些高安全性和質量標準通過AS9100（航空器、航天和國防工業的國際管理標準）進行監管。該標準為供應商提供了全面的質量體系，以向航空航天和軍事實體提供安全可靠的產品。經過全新設計的熱等靜壓+固溶+時效后處理，使LPBF制造的垂直和水平試樣的IN718高溫合金常溫拉伸性能均保持在較高水平，650°C和690MPa下的高溫平均斷裂壽命分別達到173和131小時，滿足相關標準要求。

金屬3D打印在未來是可以很好的實現的，經過科技的發展可處理可改善尺寸精度、表面粗糙度和機械性能。生產高質量零件不僅限于3D打印的制造過程，附加的后處理為高要求的最終用途零件提供了高級選項。