金属3D打印材料研发方向

近日，Elementum3D的总裁兼创始人雅各布-纽赫特林（Jacob Nuechterlein）博士接受了媒体采访，讲述了他对金属3D打印材料开发的一些经验，以下为他采访内容的整理。

我学习的专业是材料科学和粉末冶金，2014年创办公司后，我才算是真正开始从事3D打印的工作。我们公司的核心业务就是为激光粉末床类的3D打印技术开发相应的材料。并开发了RAM等材料开发工具，主要是从微观层面去控制材料的结构，将原来一些不能用来3D打印的材料变成可以3D打印的材料。3D打印发明到现在也就30多年的时间，早期使用的材料都是其它工艺使用的材料。像金属3D打印最早使用的都是用于冶金的金属粉末，后面才慢慢针对3D打印工艺的特点，开发定制的材料，不过目前专门为3D打印开发的材料还不算太多。

从我们和客户接触的交流来看，客户对于材料的性能主要集中在3个方面，导热性、高温性能和高强度。这也是我们现在开发材料的主要方向，比如我们之前开发了一种铝合金材料，工作温度比铸造铝合金高200℃。最近，我们在开发镍超合金，其工作温度远高于 IN718（行业标准）。

对于很多新客户来说，使用3D打印工艺的一大障碍就是缺乏相应的标准。3D打印的优势是可以实现其它工艺很难实现的一些复杂结构。复杂结构可以带来更好的性能和轻量化。比如一些管道，由于工艺的限制，会有大量的直角，基于3D打印工艺，可以使用弯曲的结构，使管道内的流体流动更平顺。热交换器也能设计流通效率更高的路径。但是，这对设计要求非常高，他们需要经过大量的测试才能确定3D打印的零件是否能达到预期。

航空航天、国防、医疗、高端汽车、热管理、能源、石油和天然气等行业都在一定程度上使用3D打印。由于物流和节省空间的商业案例，太空和国防部门似乎是最快能大规模使用3D打印的行业。