金屬 3D 列印(特別是粉末床熔融製程,例如直接金屬雷射燒結 (DMLS) 和選擇性雷射熔融 (SLM))已從原型製造進入全面生產。航空托架、醫療植入物、客製化工具,以及無法以其他方式製造的複雜液壓歧管,現在都是例行的快速成型製造。瞭解何時以及如何使用金屬 3D 列印服務,有助於工程師和採購團隊做出更好的採購決策。.

什麼是金屬 3D 列印?

金屬 3D 列印指的是一系列的快速成型製程,利用高功率雷射或電子束將金屬粉末逐層熔融成實體零件。與 CNC 加工不同的是,金屬 AM 只會在需要的地方添加材料,從而實現:
- 複雜的幾何圖形:內部通道、晶格結構和無法加工的有機形狀
- 減輕重量:拓樸最佳化設計可移除低應力區域的材料,重量可減少 30-60%
- 部分鞏固:可將多個組件列印為單件,省去緊固件和接頭
- 快速模具:客製化金屬夾具、S 和插件可在數天內完成列印,而非數週。

主要金屬 3D 列印製程

DMLS (直接金屬雷射燒結)
DMLS 使用纖維雷射將金屬粉末加工至熔點以下。金屬粉末並未完全熔化 - 顆粒是透過擴散而非完全熔融的方式結合。此製程:
- 適用於多種金屬:不銹鋼、工具鋼、鋁、鈷鉻合金、Inconel、鈦
- 達到 96-99% 理論密度
- 適用於具有良好機械特性的功能性零件
- 標準 DMLS 解析度:20-50 微米層厚
SLM(選擇性雷射熔融)
SLM 可將金屬粉末完全熔化為完全致密的零件。由於金屬粉末在加工過程中完全熔化,因此 SLM 可以達到以下效果:
- 理論密度為 99.95%+(接近全密度)
- 優異的機械特性,尤其適用於疲勞關鍵應用
- 更適合高強度合金,例如鈦和鎳合金
- 需要比 DMLS 更精密的製程控制
EBM (電子束熔解)
使用真空中的電子束熔化金屬粉末。EBM 特別適用於航太與醫療植入物所使用的鈦合金,因為:
- 真空環境可消除加工過程中的氧化作用
- 高製程

唱溫可減少殘留應力
- 由於粉末床的支撐,鈦零件不需要支撐結構
- 比基於雷射的製程產能更高,適用於大型鈦金屬零件
可用的金屬材質

| 材質 | 合金 | 應用 |
|---|---|---|
| 不銹鋼 | 316L、304L、17-4PH | 食品加工、醫療儀器、船舶 |
| 工具鋼 | H13、M2、馬鍛鋼 | 射出模具刀片、切削工具、模具 |
| 鋁合金 | AlSi10Mg, AlSi7Mg | 輕型支架、外殼、航太設備 |
| 鈦 | Ti6Al4V(5 級) | 醫療植入物、航太、賽車 |
| 鈷鉻色 | CoCrMo、CoCrW | 醫療植入物、牙科、渦輪葉片 |
| 鎳合金 | Inconel 625、Inconel 718 | 渦輪葉片、熱交換器、核能 |
金屬 3D 列印 vs. CNC 加工

金屬 3D 列印和 CNC 加工服務於不同的利基。兩者互不取代,相輔相成。.
- 在下列情況下選擇金屬 3D 列印:零件具有複雜的內部幾何形狀 (通道、保形冷卻),您需要透過晶格結構來減輕重量,設計已進行拓樸最佳化,您需要快速的工具插入,或零件可整合多個組件
- 在下列情況下選擇 CNC 加工您需要嚴格的公差(金屬 AM 達到 +/-0.1-0.2mm,CNC 達到 +/-0.01mm),您需要平滑的表面光潔度,零件幾何形狀簡單,或者您需要低單位成本的大批量生產。
我們的金屬 3D 列印能力
我們與經過認證的金屬 AM 服務供應商合作提供服務:
- 針對 AM 諮詢的設計:我們可以協助您最佳化零件設計,以利於快速成型製造,包括拓樸最佳化和支撐結構規劃
- 材料選擇指南:配合您的應用需求和法規環境的合金特性
- 後處理協調:熱處理、表面精加工、EDM、CNC 加工和服務
- 品質文件:航太及醫療應用的材料證書、尺寸報告及製程文件
常見問題
何時使用金屬 3D 列印服務?用於功能性金屬零件的 DMLS 和 SLM 是好的選擇嗎?
金屬 3D 列印服務:當快速迭代、複雜幾何形狀、低模具成本或小量生產比成型零件單位成本更重要時,DMLS 和 SLM 用於功能性金屬零件是一個不錯的選擇。.
在選擇金屬 3D 列印服務之前,應該檢查哪些事項?功能性金屬零件的 DMLS 和 SLM?
檢查零件尺寸、材料特性、表面光潔度、尺寸公差、受熱情況、負載方向,以及是否需要後加工。.
金屬 3D 列印服務:用於功能性金屬零件的 DMLS 和 SLM 與 CNC 加工相比如何?
3D 列印可以快速製造複雜的形狀,而 CNC 加工通常在精密表面、更小的公差和生產級材料方面更強。.
什麼會影響金屬 3D 列印服務的成本?DMLS 和 SLM 用於功能性金屬零件?
成本取決於材料、建置量、列印時間、層高、支撐移除、精加工、檢查以及建置中的零件數量。.



