增材制造被称为改变游戏规则。但是，新游戏需要新的说明，并且关于逐层构建零件和产品的越来越多的方法手册(统称为“ 3D打印”)仍在开发中。

　　美国国家标准技术研究院(NIST)的制造研究人员对当前粉末床熔合准则(“印刷”金属零件的主要方法)的范围进行了缩小。在新的NIST报告 *确定了必须的最有前途的和通用的添加剂制造工艺，可以从很大程度上是一个“试错”的方法发展到一个可以进行微调，自动技术，一个前应重点解决的未知数。

　　该报告提供了一个综合的观点，该观点将过程输入与可能被测量或建模的过程中现象以及零件质量的最终决定因素(例如材料特性，尺寸精度和表面粗糙度)系统地联系起来。

　　粉末床熔化是七类增材制造工艺(由ASTM标准定义)中的一种，通常采用激光来选择性地加热，熔化和熔合粉末床上的金属颗粒薄顶层。一旦完成一层，将更多的粉末散布在顶部，并重复该过程，直到累积的层组成了设计部分。从医疗植入物到喷气燃料喷嘴的产品已经通过该工艺生产。

　　尤其是航空航天和汽车制造商，希望大大提高该技术的金属零件制造能力。但这将需要过程控制和可靠性方面的进步。

　　像其他增材制造方法一样，粉末床熔合提供了优于常规制造方法的多个优势，传统制造方法通常需要从原材料坯料中去除或机加工部分，并且通常需要连接多个机加工件以构建功能部件或产品。尽管金属零件的制造过程可能很慢，但增材制造易于定制，以制造形状和特征更为复杂的零件，从而实现设计创新。可以设计出具有相同功能的零件，从而使其重量大大减轻，并且剩余材料的报废最少。

　　但是，金属零件的粉末床熔合会受到系统性能和可靠性问题的困扰，这些问题可能会破坏零件质量以及其他增材制造方法共有的问题。例如尺寸和形状误差，熔合层中不希望有的空隙，最终零件中的残余应力高以及对材料性能(如硬度和强度)的了解不多。

　　NIST研究人员说，通过过程中传感和实时控制进行可靠的过程控制可以防止或纠正这些问题，但要实现此解决方案，需要详细了解粉末床熔合的许多复杂性。他们在回顾以前的研究时，引用了一项研究，声称有50多个因素单独影响熔化过程。

　　在对包括NIST研究在内的先前研究进行调查的基础上，NIST团队提取了详细的突破，包括12类“过程参数”，15种“过程特征”和6类“产品质量”。然后，他们绘制了三个类别中每个类别中变量之间的因果关系图。

　　NIST机械工程师布兰登·莱恩(Brandon Lane)说：“这种因果突破可以指导研究开发测量和传感功能以及建模和仿真工具，所有这些目的都是为了实现更好的过程控制。”

　　在研究的下一阶段，NIST研究团队将建立一个增材制造测试台，以评估过程中的测量和控制方法。报告称，该工具将使研究人员能够“观察金属粉末的熔化和凝固，集成过程计量工具，并实现用于过程测量的软件接口和数据采集以及测试控制算法。”