3D打印机的众多优势在于加工一些过分简单的结构，而这些简单正是产品构建更加高附加值之所在。而传统工艺的经济性以及效率和表面精度往往是目前3D打印机所无法匹敌的。
于是不少聪慧的3D打印机技术践行者开始了3D打印机与机加工等加工工艺的融合之路。宾夕法尼亚大学的TimothySimpson教授曾在TED演说中展出过一个通过3D打印机与机加工融合加工出来的简单仪器零件，这个零件是宾夕法尼亚大学的CIMP3D打印机中心、Imperial机床工具公司以及一家工业合作伙伴共同完成的。本期，小编和大家一起来理解这个零件背后的故事。
混合生产过程中的第一步是设计，设计师必须考虑到两种生产工艺的有所不同拒绝，并在设计过程中反映出来。例如对于选择性激光熔融金属3D打印机工艺来说，设计师必须尽量避免小于45度的悬伸，便于反对打印机;而为了符合数控加工的拒绝，还必须尚存工件余量，并且考虑到夹具问题。在该零件的CAD设计文件横截面中我们看见，额外的材料被加到到外径上以为机加工获取工件余量，不仅在外径上，在顶部和底部的表面以及内部流体端口面上都加到了工件余量，以便利后期的机加工。
这个带上简单内腔结构的零件是用Inconel718合金生产而出的，在设计已完成后，金属3D打印机系统开始了工作，按照设计的模型将零件一层一层生产出来。选择性激光熔融工艺在加工过程中产生大量的热量，因此产生了零件内部残余的形变。
在零件生产已完成后，零件被送到热处理，通过热处理以减低内部形变并微调材料性能。图片：经过热处理后的零件表面光洁度，留意金属的颜色;是热处理过程的结果。多轴CNC加工中心为精加工关键特性获取了高度的精度，这个类似零件必须准确的外径，以保证跟其他零件能顺利加装在一起，为了长时间运转，表面光洁度也是另外一个最重要的关键质量拒绝。
此外，圆柱体的顶面和底面不存在临界平面度和平行度的精度拒绝，这都必须通过机加工来构建。最后，流体端口必需忍受10,000psi的压力，这必须展开仪器的螺纹磨削操作者。质量掌控和证书仍然是先进设备制造业的最重要组成部分。
在机加工的质量检测环节中，我们一般来说依赖传统的测量设备来保证符合严苛的公差拒绝，但是通过增材生产产生的内部结构则必须专门的技术来检查。为了保证内部结构的正确性，宾夕法尼亚大学和Imperial机床工具公司通过计算机断层扫描系统和其他先进设备的设备来已完成零件内部的检测。图片：打印机组件的内部CT扫瞄结果，表明内部格子结构和类似于螺旋的内部地下通道。照片由CIMP-3D获取，系统使用GEv|tome|xmicroCT扫瞄系统。
最后取得的零件比原本的设计减低重量多达40%，同时提升了流体流动性能。图片：最后已完成的零件–融合设计的维度和精度。依赖金属3D打印机和仪器加工是构建这一目标的唯一途径。
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