金属打印与热等静压技术
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金属打印尤其是SLM工艺在2017年迎来一波小高潮，火爆的局面也将持续，但是金属打印工艺尚未达到制造无缺陷的地步，直接制造的零件仍需要借助传统的手段进行处理才能应用，在这些后处理手段当中，热等静压是一项极为重要的步骤，无论是航天还是医疗都不可省却。
何为热等静压
热等静压（简称HIP）是将制品放置到密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温，在高温高压的作用下，制品得以烧结和致密化。
为何要进行热等静压
金属粉末与激光的作用机理尚未完全清楚,如今最好的设备商也难以完全解决打印过程中存在的金属蒸发、氧化、球化、热应力变形等问题。
虽然当前零件的致密度、强度以及表面质量都可以达到比较理想的水平，但对于金属打印尤其是SLM工艺制件内部仍旧容易存留孔隙并存在应力开裂的问题，零件在使用之前需要进行致密化、去除应力。
热等静压过程带来了什么？
1. 致密化消除缺陷
在高温下金属材料强度极低、塑性极好，有孔洞区域的金属受到外界气体压力的作用发生塑性变形，孔洞区域金属相互接触发生冶金结合使孔洞消失，各个部位均能完成致密化。
2. 改善组织形态
热等静压过程的高温加热相当于退火，可消除SLM过程中由于冷却速度快而形成的过冷组织或亚稳定组织，转变形成高温退火形态组织。
3. 改善力学性能
热等静压前后材料的力学性能也发生明显的变化。无论是SLM还是EBM，热等静压后材料的强度都有下降的趋势，塑性会升高，尤其是对SLM工艺的材料更为明显。材料的硬度也会随着HIP发生变化，HIP后硬度会下降5～10%。整体上，热等静压可以改善材料的韧性和抗疲劳裂纹扩展的能力。
适用于增材制造零部件的成熟技术
热等静压技术的常见应用包括增材制造零部件的缺陷修复（孔隙融合），粉末烧结，不同类型金属或者合金的扩散粘结。
针对于航空航天、医疗、船舶的应用，有必要采用这项技术优化材料性能、提高零件寿命。而且一台热等静压设备可以服务多台打印机。
金属打印工艺目标
尽管热等静压技术能够消除零件内部缺陷，但该技术的使用仍须具备多项条件，也非任何零件都适于，文中所揭示的仅仅是热等静压的优点。依赖后处理手段解决金属打印内部缺陷仅仅是一种途径，技术的发展还应从内部工艺调整，往无缺陷的方向努力。
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原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：金属打印与热等静压技术