金属粉末床熔融3D打印为什么很受欢迎？

金属粉末床熔融 (MPBF) 3D打印技术之一，利用高功率能量源将金属粉末颗粒融合成复杂的形状。MPBF 是一种流行的金属 3D 打印技术，主要分为两种形式电子束粉末床熔融 (E-PBF)和激光粉末床熔融(LPBF) ，主要区别在于能源类型。



电子束粉末床熔融
电子束粉末床熔融 (E-PBF) 凭借其兼容高温材料、零件应力小和无支撑等特点，在金属 3D 打印领域大放异彩。然而，其真空室增加了复杂性，并将其范围限制为导电、高熔点金属。虽然其局限性仅限于特定材料系列，但 E-PBF 能够在没有支撑的情况下打印复杂的内部几何形状，这使其成为医疗植入物和复杂的航空航天部件的理想选择。其优势的独特组合——无应力零件、耐高温和无支撑打印，使工程师能够突破设计界限，并在要求苛刻的行业中解锁突破性应用。



激光粉末床熔融
激光粉末床熔融 (LPBF) 利用高功率激光从细金属粉末床上精细地烧结复杂的金属部件。与电子束熔融成型不同，LPBF 在空气或惰性气体中发挥作用，使其更易于使用且更具成本效益。其多样化的材料选择适用于各种金属，包括贵金属。虽然复杂的几何形状通常需要支撑结构，但 LPBF 的逐层精度在生产轻质、高精度的组件方面表现出色，可以生产从复杂的珠宝和牙科零件到航空航天结构的部件。LPBF 在需要复杂细节和多样化材料的广泛应用中找到了立足点。

选择 MPBF 制造零件的原因有很多，一些最常见的优势包括：

●高精度和分辨率：MPBF 可以生产具有非常高的精度和分辨率的零件，使其成为需要精确尺寸和公差的应用的理想选择。

●材料范围广：该技术还可用于打印多种金属材料，包括钢、铝、钛、金、银和镍合金。

●复杂的几何形状：MPBF 能够打印具有复杂几何形状的零件，而使用传统制造方法很难或不可能生产这些零件。

●减少材料浪费：与传统技术相比，MPBF 产生的材料浪费更少，使其更具可持续性。

●MPBF 非常适合生产具有复杂几何形状的零件，而使用传统制造方法很难或不可能生产这些零件。这包括具有内部通道、网格和其他复杂特征的零件。

MPBF 可用于在当天生产零件，这可以帮助公司缩短交货时间并更快地将产品推向市场，同时仅使用零件所需的材料量。大部分剩余的粉末可以在未来的打印中重复使用，不仅减少浪费，而且可以减少一般生产过程中购买的材料。

MPBF 与其他金属 3D 打印技术的比较
MPBF 是三种主要金属 3D 打印技术之一，其他技术还有金属丝挤出、粘合剂喷射和定向能量沉积 (DED)，这些技术都有其自身的优点和缺点。

金属熔丝制造
金属熔丝制造 (MFFF) 是一种相对较新的金属 3D 打印技术，越来越受欢迎。该技术的工作原理是通过加热喷嘴挤出金属丝，形成生坯状态部件，然后必须在熔炉中对其进行清洗和烧结，然后才能达到全密度。MFFF 比 MPBF 便宜，但无法生产具有相同精度、分辨率或速度的零件。这是一种快速、低成本的金属部件生产方法。


△金属熔丝制造的工艺

粘合剂喷射
粘合剂喷射 (BJ) 与 MFFF 的原理类似，需要产生需要进一步烧结的生坯部件。该技术使用喷墨打印头将粘合剂沉积到一层金属粉末上。打印出部件后，将其在熔炉中烧结，将粉末颗粒融合在一起。BJ 比 MPBF 便宜，但无法生产具有相同强度、耐用性和几何复杂性的部件。


△惠普的粘合剂喷射技术

定向能量沉积
定向能量沉积 (DED) 使用高功率激光或电子束熔化金属粉末，然后将熔融金属沉积到构建平台上以创建零件。DED 无法生产任何金属增材制造技术中最复杂的形状，它也是最慢且最昂贵的。通常，这些组件需要大量的后处理，因为使用 DED 生产的产品仅接近净形状。

结论
MPBF 是一种多功能且功能强大的金属 3D 打印技术，与其他技术相比具有许多优势。MPBF 非常适合生产具有复杂几何形状的高质量零件、减少交货时间和成本以及提高可持续性。