中船重工突破3D打印DMLS核心技术 成世界第四家

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中船重工第七O五研究所试制完成金属直接烧结快速成型技术（DMLS）首台样机，成为世界上第四家掌握该技术的企业。（资料图）

在3D打印领域，中国是个后来者，但近年来技术进步迅速，大有后来居上之势。据新华社报道，中船重工第705研究所历经一年时间的研制，该所在3D打印机技术领域取得重大突破，借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印，成为继美国、德国的3D打印巨头之后，世界上第四家掌握该技术的企业。

直接金属激光烧结成型技术（Direct Metal Laser-Sintering，缩写DMLS）是3D打印技术领域王冠上的明珠。该技术因为直接用高能量的激光熔融金属粉末沉积，同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠，以生成致密的几何形状的实体零件。而金属本身是致密体重熔，不易产生粉末冶金那样的成形时的空穴，结构件致密度可达99％以上，接近锻造的材料胚体。

通过选用不同的烧结材料和调节工艺参数，可以生成性能差异变化很大的零件，从具有多孔性的透气钢，到耐腐蚀的不锈钢再到组织致密的模具钢。采用DMLS技术甚至能够直接制造出非常复杂的零件，避免了采用铣削和放电加工，为设计提供了更宽的自由度。

早些年只有相对软的材料适用这种技术，而随着技术的不断进步，适用领域也扩展到了塑料、金属压铸和冲压等各种量产模具。


目前国际上主要利用该技术制造高受力构件及传统工艺无法加工的复杂构件、不规则构件的成型，它能达到同牌号金属最高强度的90%至95%，具有精度高、成型限制极少的特点，被广泛应用于高端精密零部件制造等领域，比如航空航天、汽车、医学个性化件制造、小型注塑模具及镶件等，此外还可以应用该技术针对小批量、个性化的一些复杂件进行加工。

长期以来，直接金属激光烧结技术一直由德、美等国少数3D打印巨头把持，据观察者网查询，已经掌握DMLS技术的公司包括美国3D打印巨头Stratasys、激光设备制造商Fonon公司和德国3D打印机制造商EOS公司等，其中德国EOS是该领域的先行者，上世纪70年代就开始研究3D打印技术，1994年获得第一个DMLS技术专利，现在是世界中最大的DMLS系统制造商。

德国EOS公司的DMLS打印部件。（资料图）

美国3D打印服务商Solid Concepts用DMLS技术打印的部件，该公司已被3D打印巨头Stratasys公司收购。（资料图）

目前，每台DMLS打印机售价在千万元以上，我国3D打印技术在该领域与世界先进企业存在巨大差距。

为尽快掌握该技术，2014年8月，705所昆明分部成立增材制造事业部——U3团队，专门从事该项技术的研究和产品研发。通过引进国内外优秀技术团队，加快对“机械结构、智能控制、软件工程、新材料”等增材制造相关领域关键技术的研发。在完成熔融沉积技术（FDM）打印机的开发定型后，集中力量突破金属激光烧结成型技术。经过历时一年的研制，终于完成了具有自主知识产权的首台直接金属激光烧结成型技术原理样的试制。