一个新兴的增材制造技术可以快速，足够便宜到与传统方法相抗衡，但其面临原料相关的挑战。

 

（图示为一台高速烧结机的放大版正在工作中。）

一种新的3-D打印机的发明者说，他的研究小组将在两年内，建立能够大量生产具有价格竞争力的塑料部件的一个大型机器。

根据数字指示层层制造塑料零件，与常规的方法相比是一个非常缓慢的过程。这就是为什么增材制造业或3-D打印——因为它是比较普遍的——迄今仅在小部件产品上是经济性的，如牙科植入物和助听器贝壳小批量。而这项新技术可以增加，可以一次性将使用这种方式可以经济性制造的部件从几千增加到几百万，至少对于小的复杂的部件来说是。

与像注射成型这样的传统技术相比，增材制造能显著减少材料的使用，消除需要作出一定的形状所需的复杂而昂贵的机器加工。这也使得它更实用的来设计独特的架构部件，例如，可以帮助汽车和飞机更轻，更省油。

英国谢菲尔德大学机械工程教授Neil Hopkinson，十多年来一直致力于开发新的方法，称为高速烧结。

激光烧结机通过使用单点激光来熔化和熔合薄层粉末状的聚合物，逐个建立对象。Hopkinson取代了昂贵且慢速的激光系统，使用红外线灯和一个喷墨打印头。打印头快速而精确地提供辐射吸收材料的图案到粉末床。接着暴露该粉末在红外光下完成熔化并熔合粉末成图案，同时该机器可以产生薄层，逐层方式类似于激光烧结，但是要快得多。

Hopkinson的研究小组表明，该方法目前在一个相对较小的规模下工作。他们还计算出，只要给定足够大的建筑面积，相比激光烧结某些种类的零件，高速烧结“速度会提高100倍数量级以上”，并且在制造上百万个小型复杂零件上，其成本可以与注射成型相竞争，Hopkinson说。现在，该团队将实际构建这个机器，使用来自英国政府和一些工业合作伙伴的资金。

高速烧结有潜力变得“非常快”，而这个工艺过程最终可能会在某些情况下比激光烧结便宜得多，Stratasys公司的战略咨询副总Phil Reeves说，该公司是多种增材制造机器和材料的领先制造商。然而，如果我们的目标是与注塑成型竞争，那么很多工作还有待开发，包括一些用于工艺流程的新材料，他说。什么Hopkinson陆续公布的信息来看，与注塑成型相比，聚合物与高速烧结工作的范围是有限的，Reeves说，而且很多工业聚合物可能不与工艺兼容，因为它依赖于与光吸收材料相结合。

Reeves说，另一个潜在挑战Hopkinson的技术实现商业化是，惠普公司正在开发一种非常类似的技术。虽然这个被称为多喷气机融合的惠普系统很少细节被披露，但很明显的是它也采用了喷墨打印头，可提供辐射吸收材料，和另一种成为“细节剂”的材料。

对于它的价值，Hopkinson的高速烧结具有专利保护，而知识产权是由他所在的前机构，拉夫堡大学所有，该大学已经将这项技术授权给几个实体，包括德国的3-D印刷公司Voxeljet。Hopkinson说他的小组正在建设的机器，现在能够提供额外的材料，如用于印刷电子器件的导电墨水，这仍然是一个很大的技术挑战增材制造。 “我不相信惠普会计划这个工作，”他说。

新材料在线编译整理——翻译：Gary       校正：摩天轮