熔融金属沉积技术是一个常常被忽视的铝合金3D打印方式。约翰霍普金斯大学最近在斯坦福的研究中使用了ValCUN Minerva机器，这也是这种机器在美国高校中的第一次出现。ValCUN Minerva占地面积75×150厘米，高230厘米，额定功耗2.5千瓦。它使用的技术就是熔融金属沉积（MMD），原理和FDM打印类似，只不过把塑料丝换成了铝焊丝。焊丝进入加热腔，温度控制在700-900摄氏度之间。熔化后的铝通过陶瓷喷嘴挤出，打印床保持400-600摄氏度的温度。液态的铝沿着预设路径落在已经固化的层上并迅速凝固。这个过程需要精密的温度控制来确保铝沉积在正确位置而不是四处散开。这个设备在喷嘴区域引入氩气保护气幕，既防止氧化又辅助约束熔池热场。 有了这些控制措施，液态铝能够以可预测的方式凝固。斯坦福兔子模型悬臂无支撑打印可达70度。通过手推即可轻松剥离零件。整个工艺是单步流程，不需要脱粉、烧结、热等静压或机加工分离操作。 ValCUN Minerva支持AA4008、AA4043、6061和6082这几种铝合金牌号。原材料直接使用市售铝焊丝。研究的三个方向是微观结构表征、可控破坏结构设计和向含镁合金扩展。MMD工艺与LPBF激光粉末床熔融工艺和WAAM电弧增材焊接不同。它的晶粒形态、相分布和残余应力需要系统测定。另外还需要研究如何在特定位置引入应力集中来控制裂纹萌生点和扩展路径。研究人员还在探索用MMD工艺打印含镁合金的可能性。 AM易道认为，熔融金属沉积技术在现阶段主要用于研究目的而非生产工具。由于其125毫米的打印腔体限制了零件尺寸的选择范围，且工艺参数库较少且没有找到主要应用场景。然而，AM易道看好这个技术路线在弄清楚铝合金增材制造基本规律方面的潜力。 LPBF技术是美国常用的铝合金打印方法，但它有一些固有的难题。例如铝对激光反射率高且能量吸收效率低；高温梯度下开裂倾向明显；主要应用在Al-Si体系。相比之下，MMD熔融挤出方式对Al-Si系合金更友好且成本更低安全门槛也更低。 金属3D打印还有很大的发展空间和应用潜力需要我们去探索。