FDM 3D打印金属零件性能评估：从粉末到成品的工艺突破
3D打印似乎已淡出视野。受限于材料和无法批量生产同一产品，3D打印被认为更适合零件定制加工。但随技术持续更新，3D打印在工业零件制造领域有更多可能——如“FDM 3D打印”。该技术持续改进使人们现在可通过FDM批量完成金属制品生产。
什么是FDM 3D打印？
FDM金属成型技术基于金属注射成型(MIM)技术开发。 MIM是将塑料注塑技术引入粉末冶金领域形成的全新零部件加工技术。
金属注射成型基本工序：先选MIM所需金属粉末和粘结剂，再用适当方法在特定温度下将粉末和粘结剂混合成均匀原料并造粒，注塑成型得毛坯。脱脂处理后，毛坯经烧结致密化得最终成品。
熔融沉积建模金属3D打印是结合MIM工艺且类似FDM的3D打印技术。不同于FDM塑料成型，FDM金属成型用料为丝材。不同于常见SLM，此金属3D打印成型过程不使用激光、不使用粉末。
FDM 3D打印如何将金属粉末变成产品？
FDM 3D打印工作原理类似MIM，如上所述。
- 制丝：金属粉末(如不锈钢)与粘结剂充分混合拉丝得丝材。
- 打印成型：用FDM设备高温(300℃以上)喷嘴熔化丝材挤出，层层堆积得初步金属零件。喷嘴需高强度高耐磨，因金属混合物极易磨损喷嘴；用黄铜喷嘴打印一卷料需换新喷嘴。
- 脱脂：加热金属零件脱脂，蒸发大部分粘结剂(此阶段零件收缩)。
- 烧结：高温烧结去除所有粘结剂，零件进一步收缩。烧结金属零件尺寸比刚打印件收缩15%~17%(粘结剂挥发、粉末间隙减小、零件致密化)，质量减少20%。
2022年FDM 3D打印在制造领域新优势
相比消费级和专业级FDM设备，工业级FDM设备现增设恒温腔和高温喷嘴，打印腔温度甚至达300℃。可打印PEEK、PEKK、ULTEM、PEI等高性能材料，满足耐高温、防腐蚀、高冲击等应用端要求，以及大尺寸、高效率等工业级需求。
结合MIM工艺的FDM技术(如Desktop Metal方案)直接打印金属注射材料，再清洗、烧结、最终生产金属零件。无论铸造还是金属注射成型，结合传统技术、材料和FDM技术，使FDM可用于金属零件生产加工，优势在于硬件更灵活、成本更低。
因此3D打印不像前两年被认为无法完成高强度工业生产任务，而是能完全实现零件或产品生产。
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