目前，大多数金属3D打印工艺，如选择性激光熔化（SLM），使用的是细金属粉末，这导致了一些局限性，如3D打印部件存在间隙或缺陷。直接金属书写方法可以帮助克服这些基于粉末的金属3D打印技术的局限性。新方法使用一种半固体金属，也可以称其为一种剪切稀化材料，而不粉末。这种特殊的金属材料在静止时表现得像固体，但被施加力时则可以像液体一样流动。

简而言之，新方法涉及将一种金属锭加热至半固体状态，然后将其从喷嘴挤出。挤出力使得这种剪切稀化材料液体足以被挤出，但当被静置时，它表现得像一个固体并随着材料的冷却而变硬。据研究人员介绍，该方法减少了放入3D打印部件中的氧化物和残留应力。

这项研究已经持续了三年，最近发表在《Applied Physics Letters》杂志上。研究人员称，这种方法可以扩展应用到其他合金上。

目前，直接金属书写并不是一种完美的方法，研究人员还需要解决一些问题，包括能用“工业友好”的材料（如铝和钛）制造更高分辨率的部件。在开发这项技术的过程中，他们使用的一直是一种铋锡混合物，由于这种混合物熔点较低，因此效果很好。

“关键在于要非常严格地控制材料的流动。现在在这方面我们已经做得很好，甚至可以打印出自支撑结构，这是前所未有的，”研究人员表示。

现在，研究人员正在寻求打印一种铝合金，如果成功，该技术可能会对许多制造业，包括航空航天、交通运输等，有很大的吸引力。直接金属书写的主要优点在于能省去3D打印部件当前必须接受的耗时的验证和分析过程，以及更高的材料效率。