由于金屬三維印刷材料本身的材料特性，它有著特定的應(yīng)用領(lǐng)域，因此金屬三維印刷材料的選擇過程是一個權(quán)衡多種因素的過程。而且，3D打印金屬不僅可以由金屬3D打印機(jī)的參數(shù)來決定，每種金屬材料都有適合其自身特點的極限點，包括應(yīng)用性、功能性、穩(wěn)定性、耐用性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性，這些都是設(shè)計者要考慮的因素。
目前，金屬3D打印機(jī)在國內(nèi)外使用的金屬粉末一般是工具鋼、馬氏體鋼、不銹鋼、純鈦和鈦合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金、鈷鉻合金等。

3d打印模具的條件
１ 設(shè)備
（１） ＳＬＳ設(shè)備包括主機(jī)和控制系統(tǒng)。
SLS系統(tǒng)主機(jī)由自動送粉裝置、升降臺、預(yù)熱裝置、激光掃描裝置、檢測裝置等組成。針對目前國內(nèi)外直接用SLS系統(tǒng)制造大尺寸零件的困難，華中科技大學(xué)從預(yù)熱裝置、預(yù)熱溫度控制、激光掃描等方面解決了大尺寸SLS零件易變形的問題，開發(fā)了目前世界上工作臺(500 mm×500 mm)的SLS系統(tǒng)。系統(tǒng)主要性能參數(shù)為：激光器，CO 250W；激光定位精度0.02mm；激光掃描速度5m/s。SLS控制系統(tǒng)的硬件由控制系統(tǒng)、傳感器檢測裝置和驅(qū)動單元組成。為了實現(xiàn)高性能、高可靠性和低成本，提出了一種基于軟件芯片的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)由接口模板、驅(qū)動單元、檢測裝置等組成。該軟件用于實現(xiàn)硬件完成的多個功能。在保證系統(tǒng)可靠性和技術(shù)指標(biāo)要求的前提下，大大降低了控制系統(tǒng)的硬件成本。
（２） 真空注型設(shè)備。
利用SLS原型（或其他原型零件）快速制作硅橡膠模具，利用該模具，可以在真空鑄造設(shè)備中快速小批量地將塑料制品澆注出來。真空設(shè)備是華中科技大學(xué)研制開發(fā)的。澆注尺寸為680 mm×480 mm×540 mm。
２ 材料
（１） 低成本ＳＬＳ粉末材料。
國外SLS粉體材料的價格非常昂貴，只賣給購買SLS系統(tǒng)的用戶。材料的配方和制備方法是嚴(yán)格保密的。因此，在分析和比較國外同類材料的基礎(chǔ)上，以國內(nèi)原料為研究對象，在對粉末燒結(jié)材料的吸熱、導(dǎo)熱、收縮、熔點、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔體粘度和流動性等物理性能進(jìn)行了大量研究和實驗的基礎(chǔ)上，研制了適合不同用途的八種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SLS粉末材料。即聚苯乙烯(PS)基體、高沖擊聚苯乙烯(HIPS)基體、PS/碳納米管復(fù)合材料、聚酰胺(PA)/玻璃微珠復(fù)合材料四種高分子粉末材料、鐵基、不銹鋼基體、自熱三種金屬粉末材料、1種涂層砂SLS粉末材料，其綜合指標(biāo)均達(dá)到了國內(nèi)外同類材料的水平。
（２） 真空澆注材料。
聚氨酯彈性體以其高強(qiáng)度、高硬度、高模量等優(yōu)良的綜合性能廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、輕工、航天等領(lǐng)域。但是，由于普通聚氨酯樹脂的透光性和耐熱性較差，其應(yīng)用范圍受到限制。因此，提高聚氨酯樹脂的耐熱性，生產(chǎn)高透明、高強(qiáng)度、高硬度、高模量的樹脂，已成為聚氨酯材料研究的熱點。華中科技大學(xué)快速制造中心成功開發(fā)了一系列真空澆注用透明聚氨酯樹脂材料。
３ 軟件
軟件包括在線實時區(qū)域自適應(yīng)切片軟件、直接切片軟件系統(tǒng)、工藝規(guī)劃智能系統(tǒng)、二維中空軟件等。
４ 工藝
（１） 塑料功能零件的制造。
對于強(qiáng)度要求較低(小于15 MPa)的塑料功能件，為了克服國外尼龍基結(jié)晶聚合物粉末材料塑料功能件的缺陷，建議先用非晶態(tài)聚合物粉末材料制造塑料零件，再滲透樹脂增強(qiáng)。針對高強(qiáng)度(大于15 MPa)的塑料功能件，采用SLS法直接制備了華中科技大學(xué)快速制造中心研制的尼龍基粉末材料。
（2）結(jié)合傳統(tǒng)鑄造工藝。
利用SLS技術(shù)提高傳統(tǒng)鑄造工藝的水平，主要方法是利用SLS技術(shù)制造模具和砂模(芯)。目前國外熔模鑄造用SLS材料價格昂貴，汽化溫度高（1000℃以上），不適合我國現(xiàn)有的傳統(tǒng)鑄造工藝。為此，我們提出了開發(fā)低成本SLS材料的技術(shù)方案，并與我國傳統(tǒng)的精密鑄造技術(shù)相結(jié)合。
（3）金屬零件/模具的快速制造工藝。
在自行研制的低成本SLS金屬粉末材料的基礎(chǔ)上，探索了一套具有后續(xù)冷卻通道的復(fù)雜金屬零件和模具快速制造的工藝路線。

保時捷名車應(yīng)用3D打印技術(shù)改進(jìn)性能
Champion Motorsport是一家的全球公司，專門為保時捷、蘭博基尼、瑪莎拉蒂和法拉利等豪華車進(jìn)行零部件升級和改裝。其產(chǎn)品之一是用于Porsche997渦輪增壓進(jìn)氣管。原來的保時捷997實際上非?？?。根據(jù)許多美國汽車雜志，該模型可以在從0到60mph的大約3.4秒內(nèi)達(dá)到180英里/小時的高速度，但是對于一些人來說，它仍然不夠快。為了優(yōu)化跑車的性能，使用碳纖維制成改進(jìn)的進(jìn)氣管。因為碳纖維具有高強(qiáng)度、輕薄的特點。碳纖維的使用使工程師能夠增加導(dǎo)管的內(nèi)部尺寸，同時保持制造商產(chǎn)品規(guī)范要求的外部尺寸。管的內(nèi)部尺寸的增加意味著更多的空氣流能夠通過，這提高了發(fā)動機(jī)的整體性能。但Champion的技術(shù)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，當(dāng)碳纖維進(jìn)氣管以傳統(tǒng)方式制造時，結(jié)果往往令人沮喪。因為他們經(jīng)常面臨痛苦的選擇：要么犧牲進(jìn)氣，要么犧牲美麗..問題是傳統(tǒng)的加工方法不能生產(chǎn)出內(nèi)外表面完全光滑的管道。根據(jù)TiangongSociety的說法，以前的制造過程通常需要分成兩個部分，然后進(jìn)行組合。這意味著該部分將比整個一次性形成的部分更脆弱。而整體模制的那些部件需要使用犧牲砂芯,而終制造的部件通常不能在這種高端產(chǎn)品的美學(xué)上達(dá)到所需的表面光潔度。于是，工程師們轉(zhuǎn)而使用3D打印技術(shù)制造“可溶性模具”來制造自己的進(jìn)氣管。公司董事工程師ChrisLew表示，他們使用了3D打印公司的Forus3D制造系統(tǒng)和基于FDM的StratasyS3D打印機(jī)，通過打印可溶的模具來完成碳纖維成型的任務(wù)。他們制作的模具可以用碳纖維360度包裹，了制作成品所需的任何接縫技術(shù)。所有的工人都必須使用該溶液來去除模具，剩下的全部是完全光滑的管道。柳傳志稱之為“神奇公式”。工程師說，3D打印工藝制造的模具是由可溶性材料特別支持的。模具完全由碳纖維包裹。封裝完成后，工人只需將成品零件浸入溶液中，使可溶性支架完全溶解，只留下成品碳纖維進(jìn)氣管。