金屬3D打印存在哪些安全問題？

2018年02月28日 10:09:47來源：機床商務網(wǎng)點擊：20363

　　【機床商務網(wǎng)欄目科技動態(tài)】3D打印技術正在快速改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，美國、德國等發(fā)達國家高度重視并積極推廣該技術。當然我國的3D打印技術也在不斷的發(fā)展，在2017年的達沃斯論壇中國國家主席就在發(fā)表題為《共擔時代責任共促發(fā)展》的主旨演講中就提到3D打印、人工智能等新技術不斷涌現(xiàn)，但尚未形成新的經(jīng)濟增長點。不少專家認為，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、個性化、定制化為特點的3D打印技術為代表的新制造技術將推動第三次工業(yè)革命。

　　
金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中為前沿和有潛力的技術，是先進制造技術的重要發(fā)展方向。隨著科技發(fā)展及推廣應用的需求，利用快速成型直接制造金屬功能零件成為了快速成型主要的發(fā)展方向。那么，在進行金屬3D打印時，我們應該注意哪些安全問題呢？

　　一、內(nèi)部缺陷較難避免

　　3D打印金屬零件內(nèi)部缺陷是怎樣產(chǎn)生的呢？

　　3D金屬打印一般是靠激光或電子束逐層融化金屬粉末的方式制造零件，由于3D打印的金屬粉末很小，一般為15微米至100微米之間，當激光或電子束照射金屬粉末，粉末融化甚至氣化，形成氣體流動，導致成形路徑附近的粉末被沖走，可能造成臨近粉末成形時會有微小的孔隙和缺陷。

　　此外，打印整個過程中的熱量分布比較難控制，因此制造出的零件內(nèi)有可能存在未融化粉末。再加上，激光或電子束的能量波動，粉末大小的不一致，零件本身的結(jié)構(gòu)突變等等，也會通過影響熱量分布的變化，造成零件產(chǎn)生缺陷。

　　為了避免融化過程中粉末被氧化，一般需要充入惰性氣體，或者將成形艙抽真空，但惰性氣體濃度和真空腔的真空度，不會是的100%，難免會有一部分被氧化。

　　因此3D打印零件的內(nèi)部缺陷是較難避免的，缺陷出現(xiàn)的地方和缺陷大小也難以控制。

　　二、對健康的影響

　　操作3D打印機，或者進行后處理的工人，需要接觸金屬粉末，這些粉末都不到100微米，能很容易地進入肺部，或者進入粘膜，造成呼吸道或者神經(jīng)方面損傷。所以，一定要采取穿防護服，帶防毒面具等防護措施。

　　此外，金屬3D打印一般都需要惰性保護氣體，比如氬氣或氮氣，防止加工過程中粉末氧化。這些惰性氣體泄漏可能會有窒息的危險。

　　三、火災風險

　　在3D金屬加工車間，會有一些鈦、鋁、鎂等金屬粉末懸浮在空氣中，達到一定濃度后，如果遇到火源，會發(fā)生燃燒產(chǎn)生爆炸。粉末的粒度越小，越容易燃燒。因此金屬粉末的存儲、加工、后處理，都要避免火源和靜電。

　　四、網(wǎng)絡安全問題

　　3D打印需要近乎理想化的成形環(huán)境，哪怕對產(chǎn)品微小的改動，就會對產(chǎn)品造成嚴重甚至致命的影響，而這種缺陷在外形上，有時候被常規(guī)探傷手段很難發(fā)現(xiàn)。試想一下，大批量需要植入人體的醫(yī)療器械，或者航空用的葉片，因為黑客的刻意攻擊，修改某一點數(shù)據(jù)，或者造成激光能量波動，都可能會影響零件質(zhì)量，甚至造成難以挽回的損失。

（來源：機床商務網(wǎng)）

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