在制造业数字化转型的浪潮中，金属3D打印正从一项前沿概念，迅速蜕变为颠覆设计与生产规则的强大工具，这一过程，也不是简单地将模型送入打印机，而是一场贯穿数字设计、材料科学、精密加工与后处理的深度协同。

下文介绍了金属3D打印从设计到成品的制造流程，阅读本文前，欢迎扫描进群参与讨论。

使用三维建模软件（如 SolidWorks、AutoCAD 等）进行产品的三维模型设计。设计时需考虑产品的结构、功能、尺寸精度要求以及后期的打印工艺可行性等因素，要注意避免出现不利于 3D 打印的结构，如过于陡峭的悬垂结构等，必要时可添加支撑结构。

图源：联泰科技

将设计好的三维模型导入到切片软件中，如 Cura、Slic3r 等。切片软件会将模型沿 Z 轴方向切成一层一层的薄片，同时生成打印机能够识别的 G 代码，该代码包含了打印路径、速度、温度等各种打印参数信息。在切片过程中，还需要设置打印层数、层厚、填充率、支撑结构等参数。

图源：Cura

根据产品的性能要求选择合适的金属材料，如不锈钢、钛合金、铝合金等。材料通常以粉末或线材的形式供应。对于粉末材料，要确保其粒度分布均匀、流动性好，并且在使用前可能需要进行干燥处理，以去除水分，避免影响打印质量。

图源：摄于艾邦3D打印与鞋业应用创新论坛众远新材展位

开启金属 3D 打印设备，进行预热、校准等准备工作。校准包括打印平台的水平校准、喷头或激光头的位置校准等，以确保打印过程的精度。同时，根据所选材料和打印参数，设置设备的各项工艺参数，如激光功率、扫描速度、粉末铺展厚度等。

图源：联泰科技

设备按照 G 代码指令开始逐层打印。以选择性激光熔化（SLM）工艺为例，首先铺粉装置将一层均匀的金属粉末铺展在打印平台上，然后激光束根据切片信息选择性地扫描熔化粉末，使粉末逐层凝固成型。

在打印过程中，需要实时监控打印状态，如观察激光功率是否稳定、粉末铺展是否均匀等，如有异常应及时停机处理。

图源：广州雷佳

打印完成后，从设备中取出零件，去除支撑结构（如果有），然后进行必要的表面处理，如打磨、抛光、喷砂等，以提高零件的表面质量和精度。

对于一些对性能要求较高的零件，还可能需要进行热处理、热等静压等后处理工艺，以改善零件的内部组织和力学性能。

采用各种检测手段对成品进行质量检测，如尺寸精度测量（使用三坐标测量仪等设备）、外观检查、内部缺陷检测（如通过 X 射线检测、超声波检测等手段检查内部是否有气孔、裂纹等缺陷）以及力学性能测试（拉伸试验、硬度测试等），确保产品符合设计要求。

来源：天弘激光、艾邦鞋业论坛综合整理

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1、议题方向

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