数字化、标准化——中航商发雷力眀谈3D打印材料未来趋势

来源：TCT亚洲视角

近年来，随着3D打印越来越向生产制造端靠拢，3D打印材料市场规模占整个3D打印市场规模的比重进一步扩大，从2012年的25%上升至2017年的27.6%，2018年增长到了28.60%。

数据来源：前瞻产业研究院

就整个应用市场而言，航空航天占比最高为18.9%，主要以金属粉末材料为主。

数据来源：前瞻产业研究院

对于未来材料市场的发展，中国航发商发制造副总工程师、工艺研究中心部长雷力眀在2019年TCT亚洲峰会上谈及3D打印材料如是说：

*注 以下内容摘自雷力明在2019年TCT亚洲峰会的演讲内容

粉末材料我们分了四个层级，第一层级是最为基础的化学成份、颗粒度。

实际上第一个性能达标不一定满足第二个阶段的性能要求，因为原来买的设备都符合标准，固化工艺打印出来以后性能波动非常大，所以第一个层级必须以满足粉末的基本材料标准。

电镜或者粒度仪来进行基础测定

第二层级用自己的工艺来测试性能，看能不能达到设计要求。第三个层级，进行质量稳定性控制，由于是使用增材制造技术而非使用CNC数控加工，每次生产环境的变化、使用设备、操作流程的变化都会对于其生产的一致性有非常大的影响。

而对于航空领域，特别强调设计使用性能数据要在一个很小的范围波动。从三个层级考核粉末，很多粉末供应商都被淘汰了。现在有个别一两家可能可以稳定在第二到第三个层级之间。

使用3D打印制作的航空部件

组织这块，对于直接打印的组织分析之外，对于通过不同后处理工艺对组织演化，组织和性能是相关的，对性能优影响，我们也做了一些分析。

性能这块我们做得比较多，分析不同的加工参数、后处理参数，根据强度、疲劳性能波动，根据设计需求优化出热处理工艺。

使用热等静压设备对于打印成品进行热处理以提高其物理性能

分析不同打印区域的差异，不同的温度、打印参数，比如说疲劳性能、高温拉升，表格里面有我们按照航空标准的锻件标准来进行要求，疲劳性能特别好，这是我们想不到的。

原来系统认为可能疲劳性能不一定好，现在疲劳性能测出来还是很好的。高温拉升达到锻件标准的要求。不仅是在中国，国际上也缺少数字化的标准，设计要求缺乏稳定性。

希望粉末供应商、打印服务供应商有数据我们可以进行共享，你们做了钛合金我们没做，大家可以共享，一块推动设计应用，设计没有数据的时候是很发慌的，觉得这个东西不敢用。

——雷力明，中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司副总工程师