金属3D打印做为粉末冶金类别下最有前景的制造方法正在迅猛发展，随着3D打印技术的发展，材料库在不断扩大，成本反而不断下降，因此也不断获得各行业的认可而扩大版图。那么，你知道金属3D打印技术的细分种类有多少么？

直接金属激光烧结（DMLS）和直接金属激光熔融（DMLM）

作为最早被开发的金属3D打印技术，这也是目前最流行的路线，相对于其他分支技术，它的优势在于材料库更广泛。DMLS与DMLM的差异很模糊，前者粉末颗粒是烧结，后者粉末颗粒熔化。但其实主要是为了区分专利。

这项技术使用粉末金属材料来制造物体。它使用了强大的二氧化碳激光器，这些激光被照射到细小的金属粉末上。当激光跟踪要形成的物体的几何结构时，激光线上的粒子与相邻的粒子熔合在一起。激光跟踪整个层的几何结构的过程持续到所有点都被覆盖为止。第一层打印完成后，模板向下移动，第二层打印在第一层的顶部，此过程继续进行，直到所有层都打印完成。

BMD专利（Bound Metal Deposition）

这是一种由Desktop Metal借鉴了高分子材料3D打印而开发的技术，该技术使用的是由蜡和聚合物粘合剂结合在一起的金属粉末棒，这些金属棒被用作打印系统的原料。打印过程类似于材料挤压3D打印机，其中金属棒根据零件的几何结构逐层加热并挤压到构建平台上，生成的3D打印对象仍然处于混合态，在经过烧结后得到最终的全金属零件。

选择性激光熔炼（SLM）和电子束熔炼（EBM）

选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）都是粉末床熔覆金属3D打印技术的相似类型，因此它们与DMLS技术非常相似。SLM和DMLS的区别在于温度，在SLM中，粒子是熔化的而不是烧结的。正因此，SLM技术是一个非常高能耗的过程，熔化也会导致最终产品内部产生应力，但是SLM打印的对象比DMLS密度更大、强度更强。EBM与之区别在于热源采用电子束来熔化粒子而不是用激光来熔化它们。SLM适用范围更大，而EBM工件尺寸和形状常常受到真空室的限制。

金属喷射融合（MetalJet Fusion）

由HP公司开发的这种新工艺分四步：铺设成型粉末、喷射熔融辅助剂、喷射细化剂、在成型区域施加能量使粉末熔融。其特点和优势包括：助熔剂”会喷射到打印的部分(即打印对象的横截面)，作用是让粉末材料充分融化；“细化剂”则会喷射在打印区外边缘，起到隔热作用。这样一来，不仅能保证没有打印的粉末保持松散的状态，提高粉末的再利用率（80%，而普通SLS在利用率大约是50%），还能保证打印层表面光滑，提高打印件的精细度。

电弧添加剂制造（WAAM）

金属丝电弧增材制造（WAAM）是一种独特的金属3D打印技术，在广泛的行业中显示了大规模3D打印应用的巨大潜力。它是直接能量沉积3D打印技术的一种变体，但使用电弧焊工艺熔化金属丝。与其他金属AM工艺不同，WAAM使用电弧作为热源。熔化的金属丝被挤压成小珠子或液态金属，相邻的珠子熔合在一起形成一层金属，对整个图层和所有后续图层重复此过程，直到整个对象被3D打印。

定向能沉积(DED)

DED直译为定向能沉积技术，可以以金属粉末或金属丝为原料，将该材料推入喷嘴，在喷嘴中使用激光或电子束（EBAM）加热，然后依次沉积到构建平台上。整个过程在惰性气氛下进行，以保护材料免受不必要的氧化。值得一提的是，DED有多种变体，如激光、电子束、快速等离子沉积（使用等离子弧）和线弧添加剂制造（使用电弧），每种都有其自身的优势。

超声波添加剂制造（UAM）

超声波增材制造（UAM）属于3D打印技术的片材层压范畴。在这种金属3D打印技术中，金属板通过超声波焊接连接在一起。由于该技术不涉及任何熔化，因此该技术形成的产品既保持密度又保持强度。焊接后，零件不需要任何额外的加工或材料去除步骤。在UAM技术中，铝、铜、不锈钢和钛等不同的金属可以连接在一起，这使得零件的强度要求具有更大的灵活性。

固态塑性打印专利技术（MELD）

MELD由Aeroprobe公司获得专利，现在由MELD制造公司持有，是一种独特的固态金属添加剂制造工艺，金属不会烧结或熔化。金属通过高作用力和摩擦力的结合被加热，直到被加热的金属开始自由流动。然后，自由流动的金属被“熔化”在一起。熔化的金属表现得像粘稠的液体，但它不是液体。在这种特殊的塑性状态下，金属仍然是固体。这意味着你可以在一个步骤中制造出与传统减法加工相匹敌甚至更好性能的产品。

MELD不仅仅是一种金属添加剂制造技术。它可以提供部件修理、金属连接、定制金属合金和金属基复合材料坯料、零件制造和涂层应用。

冷喷涂

冷喷涂添加剂制造工艺包括用超音速气体射流加速粉末金属颗粒，这种高速使粉末材料在冲击时塑性化，与基材形成固态结合。基板层可以是从零开始打印的构建平台，也可以是沉积材料以构建新部件或修复现有组件的现有组件。

这个过程是在工业机器人的帮助下控制的，它可以进行精确的运动来创造复杂的形状。与传统工艺相比，冷喷涂技术速度更快。

Joule Printing专利技术

焦耳打印是美国Digital Alloys公司开发的多材料金属添加剂技术。它使用金属丝作为基础材料，而不是比较系统中使用的昂贵粉末。它可以和任何金属丝一起工作。这项技术从根本上说是一种简单、高速的将金属丝熔化成有用形状的工艺。

水基金属打印

这种技术由加拿大公司Rapidia开发，顾名思义，它使用水性金属膏而非常见的树脂材料，水在印刷过程中蒸发，节省了时间，而且不需要脱脂机或溶剂。这不仅加快了制造过程，而且简化了过程，消除了对化学品的需求。

冷金属熔合

这种技术由德国Headmade Materials开发，印刷过程在80℃下进行，与SLS打印步骤基本相同。因此，实际上部件成品仍需要后续脱脂、烧结处理。

原子扩散(ADAM)

这种技术由美国Markforged公司开发，从塑料结合的金属粉末开始，形成3D形状，一次一层。印刷后，零件在脱脂溶液中清洗并在熔炉中烧结，零件精度和强度都很高。其中，烧掉塑料粘合剂并使金属粉末扩散到一起的过程中至关重要。

小结

本文主要内容来源于Manufacture3D期刊的总结整理，译者进行了少许补充和调整。正如编者所说，文章不敢说全面，市面上一定还有更多可用的技术，当然还有更多的技术正在开发中，仅供相关从业和爱好者参考。

编译 YUXI