金属3D打印为技术和商业开启了一个全新的制造能力的世界。它消除了制造工具的需求，从而极大地降低了每个部件的成本，并通过增材过程提供了几何自由度。此外，3D打印金属提高了生产的自动化，因为打印机可以从设计文件自动生产金属件。

世界顶尖的制造商们已经在利用这项金属3D打印技术打印快速金属原型或按需打印替换零件。

但这一切是如何运作的呢?我们请到了应用工程师Tripp Burd带领我们完成了Markforged metal 3D打印的整个过程，从设计到功能金属部件。

金属3D打印过程中的三个主要步骤是打印、清洗和烧结。每一步都是单独的全新领域，使得金属3D打印从传统制造中脱颖而出。

Step 1: Print

每个3D打印件都是从CAD开始的，在那里你可以设计你的零件。然后导出到STL并上传到Eiger中。Eiger是一个基于云端切片和打印的管理系统，每一个Markforged产品都使用同一软件。Eiger会根据你工作中使用的材料和打印机自动配置你的部件的打印设定。

当Eiger对设计进行切片时，尺寸会被放大，以补偿在后面工艺中出现的收缩和变形。然后，Eiger将您的部分分割成离散的层，并确定悬垂的特征，并在您的设计下生成必要的支撑结构。

Eiger也可以实时监控金属件在整个过程中每个阶段的进展。在打印软件准备好打印之后，是时候使用金属3D打印机了，Metal X。

在开始打印前，Metal X会自动调平打印底板，通过一个独特的喷嘴触摸底板的过程，以确保第一层打印正确。打印是由储存在打印机顶部加热室的两种材料制成的。第一种材料是金属，第二种材料是陶瓷。这种长丝线材是金属粉末，安全地悬浮在两部分塑料粘合剂内。灯丝被加热并挤压到打印底板上，在那里该部分一层一层地打印起来。陶瓷隔离层会形成部件和支撑之间的媒介，这样一旦你的设计出了熔炉，就很容易移除。

与其他金属3D打印系统不同，Metal X工艺不使用松散的金属粉末，从而实现更安全、更经济的工作流程提供给大众。

Markforged Metal X系统能够打印17-4 PH不锈钢、H13、A2和D2模具钢、铜和Inconel 625，以及其他几种目前正在开发的材料。你可以很容易地在不同材质之间快速切换

一旦您的设计完成打印，打印机将通过电子邮件通知您。此时，您可以转到打印机，从打印板中轻松分离部件，并清除底板。

在这个阶段，打印的部分是绿模的形式。下一步，我们将把它放入Wash进行脱蜡过程。

Step 2: Wash‍

在清洗阶段，Markforged的wash -1去除第一阶段的粘合材料。绿色部分从打印机中取出，放入清洗的篮中，然后浸入溶剂中。

在这个阶段，清洗的时间会有所不同，从几小时到几天不等，这取决于你的部分最厚的区域。洗涤完成后，你有一个棕模的件。然后是烧结过程。

Step 3: Sinter

烧结把棕模的部分变成完全金属的部分。要做到这一点，温度要慢慢升高，以燃烧掉残留的微量结合物质。当温度上升到接近材料的熔点时，金属颗粒融合在一起，形成一个坚固的金属部件。

Markforged Sinter-2是一种专为中批量生产和较大打印部件设计的熔炉。Sinter-2和其他Markforged烧结炉使用无碳蒸馏器，以确保成品件的零件质量和合金成分符合标准。

每次运行大约需要一天的时间，可以使用Eiger软件进行远程监控。一旦运行完成，带有成品金属件的烧结托盘就可以从熔炉中取出。一旦卸下，这些部件就可以直接使用了。

在熔炉中，打印释放材料层之间的结合，和您的打印机部件变成粉末。这使得该结构被钉到底板，以更好地控制收缩和整个过程的准确性，但也容易释放烧结后。

到达这个阶段，你的部件是完全烧结且可以准备使用的。依旧接受后加工，抛光或其他必要的处理为最终的应用，但在许多用途的精度和强度的零件后，这一过程意味着部件具有直接安装的质量了。