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与普通材料不同的是，3D打印材料需要应用特有的技术进行制备，来满足3D打印产品及3D打印设备对材料的特殊要求。根据所使用的3D打印技术的不同、制造的零件用途不同，所需要的材料也不相同。

金属3D打印材料主要是金属粉末，主要材质包括钴基合金、不锈钢、工具钢、模具钢、镍基合金、钛及钛合金，以及各系铝合金等。

据有关数据分析报告显示，未来市场3D复合打印材料的规模将不断增加，金属材料的应用也会逐年上升，预计2022年复合材料有望达到1.11亿美元，3D打印金属材料的市场规模达到8亿美元，金属材料的研发生产将有更广阔的市场空间。

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温室效应是全球共同关注的环境保护话题，但在无法避免使用产生碳排放问题的化石类燃料的情况下，减少二氧化碳排放量是解决办法之一。

ORNL 实验室研发了一种3D打印铝合金设备，该设备实际上是一种二氧化碳气体吸收塔中的填料元件，对工厂排出的二氧化碳气体具有增强的捕获能力。集成在3D打印填料元件中的热交换结构在其中发挥了关键作用。

本期，3D科学谷将通过这一案例，并结合工业增材制造领域出现的热交换结构与零部件相集成的趋势，与谷友一起领略金属3D打印技术在热管理领域的潜能。

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材料的限制

虽然**工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印， 但无3D打印胚胎干细胞法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。

机器的限制

3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来，但是那些运动的物体和它们的清晰度就难 以实现了。这个困难对于制造商来说也许是可以解决的，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，那么机器的限制就必须得到解决才行。

请几位嘉宾分别发表各自看法和促进增材制造材料产业发展的建议。

3D打印金属材料要有自己的牌号体系

因为增材制造设计的材料现在主要还是沿用以前的锻件牌号，增材制造的工艺特点决定冷速快、组织和锻件有区别。现有的材料体系和增材制造的工艺匹配性是不高的，对于高校和企业来说它的主要问题应该是研发出适合增材制造工艺技术的独有材料体系或者牌号。不同行业需求，定制不同的3D打印金属材料

许荣玉：我结合威拉里的情况说一说。现在增材制造在国内已经发展得非常好，从业人员也很多了，发展势头和市场增速都非常快。我们主要是从应用端出发，以应用的需求来引导公司的产品开发。各行各业在材料使用过程中的诉求都不一样，比如模具更要求物料接触面的性能，航空航天关注高温力学性能和内部缺陷，医疗行业在意生物相容性等。

这体现在从设计到供应链和库存管理，再到质量控制等各个环节。

该材料不能直接使用国产3D打印机沉积，因为：（1）EL需要均匀沉积，以避免不可预测的电气行为和短路；（2）为了提高能效，沉积必须在较薄的层中进行，这要比3D打印机分辨率所允许的要薄；（3）导电电极必须由光学透明材料制成，以允许光从EL层通过，但是3D打印机目前无法处理这些材料；（4）与长丝混合或高温挤压引起的问题有失去电性能的危险。这就解释了为什么3D显示制造转而专注于非电子控制材料，例如热致变色或光致变色油墨。通过印刷压电材料而制作的扬声器以及用电介质弹性体印刷的执行器。太仓**3D打印服务质量商家

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