3D科学谷之前介绍过波音为787 Dreamliner飞机启动了3D打印钛合金结构件的生产。这个3D打印钛合金结构件是由波音公司设计的，使用的制造工艺为 Norsk Titanium 的快速等离子沉积™技术。而目前，这项技术正得到产业化应用，究其原因不仅仅是3D打印发挥了重要作用，后处理技术所扮演的角色也同样重要。

波音和Norsk Titanium最初的合作是自2016年开始的，当初是试探性地合作，主要基于Norsk生产的零件是否能满足波音的要求，然后是否符合联邦航空管理局（FAA）的要求。Norsk Titanium先后满足了这些严苛的条件。在结构件研发的过程中，双方共同改进工艺，并进行了一系列严格的测试，最终在2017年2月获得了首个3D打印钛合金结构件的FAA认证。

Norsk Titanium的快速等离子沉积技术属于DED工艺，虽然与粉末床选择性金属熔融工艺不同的是，这种工艺并不适合加工十分复杂的几何形状，但是通过3D打印近净形部件，然后再通过机加工将其加工到最终所需要的精度，可以缩短加工周期，减少材料浪费并降低成本。

波音选择使用快速等离子沉积™3D打印技术进行钛合金结构件的近净成形制造，该工艺了替代锻造等传统制造工艺。Norsk Titanium公司表示通过快速等离子沉积™技术3D打印钛合金结构件，将最终为每架Dreamliner飞机节省200万美元-300万美元的成本。首批3D打印钛合金结构件在挪威完成制造，不久之后会转移到美国Plattsburgh的工厂进行生产，该工厂的规模为6220平方米，安装9台Norsk Titanium的快速等离子沉积™ 设备。

Norsk Titanium 通过3D打印技术制造的这些关键零部件标志着波音可以通过增材制造实现的辅助成本效益：缩短交货期，降低库存要求，确保未来备件的连续性。 拿到FAA认证，从而走向产业化的金属3D打印，听起来似乎顺理成章。当然这一切的实现并非仅仅完全基于3D打印技术的优势，热处理是另外一个关键的技术。

位于美国宾夕法尼亚州的热处理专家Solar Atmospheres公司已经成功地加工出了第一批经过美国联邦航空管理局FAA认证的结构增材制造的Ti-6Al-4V钛合金零件。。Solar Atmospheres公司的真空热处理炉消除应力能够满足AMS 2801和其他OEM严格的规范要求。

Solar Atmospheres公司位于美国宾夕法尼亚州，从1993年起进入粉末冶金行业，主要从事粉末冶金(P/M)制品的烧结加工及金属注射成形的加工和研制。 Solar公司由Willion R. Jones创建于1983年公司拥有配套的20多种真空热处理及加工设备，加工范围涉及国防、航空航天、医疗、工模具、仪器、电子等行业。热处理种类有退火、淬火、回火，还有真空中除气，沉淀强化、固溶强化处理以及氢化处理。此外，还可进行石墨涂复，离子氮化处理和真空焊接等。

所谓真空热处理是工件在10-1~10-2Pa真空介质中进行加热到所需要的温度，然后在不同介质中以不同冷速进行冷却的热处理方法。

真空热处理被当代热处理界称为高效、节能和无污染的清洁热处理。真空热处理的零件具有无氧化，无脱碳、脱气、脱脂，表面质量好，变形小，综合力学性能高，可靠性好（重复性好，寿命稳定）等一系列优点。因此，真空热处理受到国内外广泛的重视和普遍的应用。并把真空热处理普及程度作为衡量一个国家热处理技术水平的重要标志。真空热处理技术是近四十年以来热处理工艺发展的热点，也是当今先进制造技术的重要领域。

根据美国金属学会热处理学会、美国金属处理研究院、美国能源部工业技术厅对美国热处理工业2020年发展远景的预测，未来的热处理工业要有一流的质量，生产具有零变化率的产品零件，在整个工艺中，零分散度是典型的，能量利用率提高到80%，工作环境良好，清洁无污染，生产中采用标准的闭环控制系统，智能系统控制决定产品的性能，综合技术的结果使工艺时间减少50%, 成本降低75%。

所有这些设想，为真空热处理技术的发展提供了广阔的舞台和机遇。美国当前产品热处理生产中，真空热处理占15%，这一发展趋势今后将进一步增长。

–—- 3D科学谷Review

总之，在3D科学谷看来，3D打印与其他工艺的结合是企业寻求与应用端深入结合的突破口。即使是GE能够实现规模化的喷油嘴3D打印，其商业化之路上后处理技术和质量检测也发挥了极为关键的作用。脱离与其他工艺的结合，片面的谈3D打印技术是当前的一个普遍误区，而走出误区，才能拥抱产业化机会。

延伸阅读请参考3D科学谷发布的《3D打印与高温合金白皮书》。

本文参考资料来源：航空制造网

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然而电动汽车是一个全新的领域，尤其是吸引了很多来自互联网基因的玩家，不仅轻身上阵，而且理念更开放，更容易接受新的制造技术。

而对于电动汽车行业来说，减重是最重要的话题。这也是3D打印技术在实现复合材料增材制造、轻量化、结构一体化所具备的独特优势可以发挥的结合点。

3D科学谷在《5年6倍速的增长！面对电动车革命性的量变，3D打印你准备好了吗？》一文中提到了关于3D打印技术与电动汽车市场结合点的前瞻性展望，那么目前来说，针对国内的现实情况，3D打印技术可用在电动汽车的结合点，哪些点是国内3D打印企业可以寻求落脚的地方？

--  3D打印车身

目前的3D打印车身包括两种思路，一种是复合塑料材料，另一种是金属与复合塑料材料的结合。

塑料方面，像Local Motors这样，通过BAAM技术直接打印碳纤维增强塑料材料。在这方面，借助3D打印技术以及3D建模软件，Local Motors已经创造出了一种全新的“动态”造车方式。如果想要对车辆（如Olli）做出改变，只需用软件修改相应的3D数字模型，再将其输入3D打印机打印出实体即可 — 这既容易操作，又不会耗费太多时间，更重要的是，还能节省大量不必要的开支。

金属与复合材料结合方面，以Divergent的跑车通过3D打印铝制的“节点”结构，然后通过现成的碳纤维管材将其连在一起为代表。3D打印铝制的“节点”结构为跑车实现个性定制化带来了空间。而这个方向的应用，李嘉诚是十分看好的。继2016年获得李嘉诚旗下维港投资领投的共计2300万美元（约1.79亿港元）的A轮融资后。Divergent又获得了李嘉诚B轮6500万美金的融资。

-- 3D打印砂模/精密模具用于快速铸造

根据3D科学谷的市场研究，应对正在爆发的电动车市场，国际上主流企业在中国布局了一系列的电机生产线。而拿其中的电机壳体来说，3D打印砂模或者3D打印精密铸造模具在用于电机壳体的铸造方面具备明显的应用优势。

关于3D打印砂型模具方面，请参考3D科学谷发表过的《一张图看懂3D打印的各种技术在铸造业对应哪些应用》，或参考《3D打印模具白皮书》

--  3D打印随形冷却模具

随形冷却是复杂模具设计的首选方式，冷却通道可以被设计成复杂的异形，管道直径可以不断变化，根据冷却要求，横截面也可以是椭圆形或者方形。使用正确的计算和冷却分析可以极大地优化模具冷却方式，从而缩短模具周期，提高部件质量，特别是在易失真和变形区域。

模具随形冷却水路的制造工艺，现在常采用选择性激光熔化（SLM）技术。这方面的案例请参考3D科学谷发布过的《随形冷却案例分享－美国Linear及中国悦瑞》。

关于3D打印砂型随形冷却模具的更多学问，请参考3D科学谷发表过的《随形冷却模具-3D打印价值的传递》，或参考《3D打印模具白皮书》

-- 3D打印金属零件

而根据3D科学谷的市场研究，获得融资共达到2.12亿美元的Desktop Metal正在发力汽车领域的不锈钢3D打印。而这或许将进一步助推3D打印在电动汽车领域的应用。

当然，还有一些更加前沿的应用也具备非常大的应用潜力，包括3D打印热交换器，3D打印一体化结构，3D打印石墨烯，3D打印电子结构件，3D打印轮胎模具及3D打印轮胎等等，而国内目前具备此项技术优势的企业寥寥，但无疑在汽车领域，领先优势是非常重要的优势，相信只有抓住这一历史性的巨大机遇的3D打印企业才能迅速获得真正意义上的成长壮大。

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