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前言
随着各类高精尖技术的研发问世，3D打印技术(也称增材制造技术)凭借其强大的技术能力成为前景无限的高新制造技术，在金属零件制造的快速成形优势也渐渐凸显出来。3D打印可以对复杂的图形结构进行生产，具有快速成形、高度灵活、节约成本等优势。对于复杂结构件，虽然镂空越多、用料越少、成本更低，但也需确保打印的精度、可靠性和可重复性。其最大的优势就是其无需原胚，仅利用模具计算机图形数据即可实现产品生产制造，大大缩短了产品的制造程序和研制周期，且在工程和教学研究等应用领域也占有独特的地位。目前金属材料的3D打印主要分为金属丝材和金属粉材两种，其成分主要有黑色金属、轻质合金、钨钴类硬质合金。此外，一些贵重金属的3D打印也得到了研发。
1、现有国内外金属3D打印材料
1.1金属3D打印丝材
金属3D打印的丝材主要集中在不锈钢、钛、铝等材料，如铜、金、镍等其他的金属3D打印材料只处在研发试用阶段，其主要缺点为性能单一、价格昂贵。目前打印材料主要还停留在ABS塑料上，金属3D打印技术还没有走进人们的生活；从企业技术应用方面来讲更多的企业还处于研发阶段，还没有达到大规模应用推广的地步。但随着技术的不断成熟、研究的不断深入，3D打印必将向着广度和深度方向稳步发展。
不同的金属3D打印技术所对应的打印材料有所不同，如金属打印丝材可以采用电弧增材制造技术(Wirearcadditivemanufacture，WAAM)，是以电弧为载能束，热输入较高，适用于大尺寸复杂构件。该技术在大尺寸结构件成形上具有其他增材技术不可比拟的效率与成本优势。是将焊接方法与计算机辅助设计结合起来的一种加工技术，然后通过分层扫描和堆焊的方法来制造钛合金、铝合金等金属元件，如图1所示。
由华中科技大学研发铸锻焊一体3D打印技术是国内独立研发的为制造金属零件而研究出来的3D打印技术。以金属丝为材料，以电弧为热源，与利用激光打印3D技术制造的金属零件相比，在材料使用上，材料利用率水平较高，因此能够节省材料，在精细程度上有50％的提高，并且这种金属丝的成本低廉，且电弧相较于其他打印技术的热源来说价格也十分低。因此其在冶金、轮船、航天航空等领域都有很大的应用，并有很好的发展。
WAAM主要包括熔化极惰性气体保护焊(Metalinertgaswelding，MIG)、钨极惰性气体保护焊(Tung—steninertgaswelding，TIG)、等离子弧(Plasmaarc，PA)、冷金属过渡(Coldmetaltransfer，CMT)技术四种方式，TIG电弧增材制造技术是在钨极氩弧焊接方法的基础上改良而形成的一种技术，主要的研究对象有铝合金、钛合金、不锈钢；MIG电弧增材制造技术主要采用直接熔丝的方法进行堆焊，此项技术大多数主要研究其成形工艺和力学性能，主要研究对象有铝合金、钛合金；PA电弧增材制造技术是一种高效率的焊接热源；CMT技术则是一种全新的冷金属过渡技术，其优点为热输入低，可以避免熔滴穿透，有利于熔滴过渡和良好的冶金连接。图2为华中科技大学电弧增材制造技术的试验平台实物图及成形实物图。
Carrico等人引利用一种新的3D打印技术将离子聚合物一金属复合材料(Ionicpolymer-metal
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