金屬增材制造技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，高性能金屬粉體材料制造裝置及工藝技術(shù)研究一直受到廣泛關(guān)注。短短時(shí)間的發(fā)展，增材制造已經(jīng)應(yīng)用于汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療行業(yè)的中，但是增材制造也并非萬(wàn)能，應(yīng)力變形等問(wèn)題也亟待解決。關(guān)于金屬增材制造的工藝質(zhì)量控制，成為行業(yè)研究的一大熱點(diǎn)。

1) 金屬增材制造后處理。

3D打印的金屬零件內(nèi)部存在不可避免的孔洞，致密度差，工業(yè)上經(jīng)常采用熱等靜壓技術(shù)來(lái)提高零件的致密度。熱等靜壓技術(shù)是使制件在充滿(mǎn)氬氣等惰性氣體的環(huán)境中，在接近鍛造溫度的高溫和近100耀140 MPa的高壓下，孔洞區(qū)域的金屬相互接觸發(fā)生冶金作用使孔洞消失，從而使制件燒結(jié)或致密化。

2) 增材制造設(shè)備中的過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)。

金屬增材制造的產(chǎn)品由于在制造過(guò)程中復(fù)雜的零件形狀結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的物理冶金過(guò)程、不均勻的金屬粉末特性、不穩(wěn)定的工藝參數(shù)(激光功率、掃描速度和間距、預(yù)熱溫度、保護(hù)氣體等)，會(huì)使制件內(nèi)部存在諸多缺陷。比如熔池快速凝固導(dǎo)致的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力，增材制造層間結(jié)合的氣孔裂紋和夾雜，使得金屬增材制造制件力學(xué)性能下降。為了確保質(zhì)量，加速增材制造技術(shù)的普及和應(yīng)用，往往嚴(yán)密監(jiān)控過(guò)程狀態(tài)的變化，創(chuàng)建閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。

3)增材制造制件的檢測(cè)。

增材制造技術(shù)有了飛速的進(jìn)步，但是增材制造的產(chǎn)品依舊存在孔洞、應(yīng)力變形及性能各向異性的質(zhì)量缺陷。目前，可以廣泛采用超聲監(jiān)測(cè)、X射線CT顯微技術(shù)進(jìn)行金屬增材制造制件的孔隙與冶金氣孔等微小缺陷的分布、復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的尺寸測(cè)量等。

增材制造并不是一個(gè)行業(yè)熱點(diǎn)，而是會(huì)像互聯(lián)網(wǎng)一樣改變世界。增材制造技術(shù)還需要在應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和可重復(fù)性。開(kāi)發(fā)高效準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)工藝過(guò)程的各個(gè)特征和工藝過(guò)程的完全閉環(huán)控制的智能3D打印設(shè)備，以獲得具有完美外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量的制件。我國(guó)用于金屬增材制造的粉末目前還存在著粒度分布不均、球形度差、氧含量高，以及成分均勻性差等問(wèn)題，這在一定程度上限制著我國(guó)高端3D打印產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。開(kāi)發(fā)低成本高性能的金屬粉體材料，對(duì)金屬增材制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。到目前為止，成本高昂仍是金屬增材制造發(fā)展的一大弊端，只有成本降下來(lái)，才能加速技術(shù)的普及與應(yīng)用。