現(xiàn)代人出行的交通工具已經(jīng)有好多種了，其中我們中國的動車高鐵在世界上已經(jīng)成為了一張閃亮的“銘牌”，我國有著全球運營里程最長的高鐵路線，建立了一張覆蓋了幾乎中國東部城市和一些西部城市的鐵路網(wǎng)。最高時速能達到350km/h開起來容易，想要停下來就有難度了。其中主要的難點在于高鐵累成在制動的瞬間，60多噸重的每節(jié)列車車廂都會產(chǎn)生巨大的慣性，其產(chǎn)生的巨大動能會因為摩擦導致發(fā)熱，制動閘片（俗稱剎車片）不僅要承受800℃、900℃的高溫還要保證其性能不降低，哪怕是在雨雪沙塵等惡劣環(huán)境下也能做到正常工作而不會傷害到制動盤。

在此之前，國際上只有德國、法國和日本等少數(shù)幾個國家能夠生產(chǎn)高速列車制動閘片，其中德國就曾壟斷全球80%以上高鐵剎車片的市場。近幾年，國內高鐵剎車片的研發(fā)與生產(chǎn)技術逐步獲得突破，打破了國際壟斷的局面，其中包括天宜上佳、貴州新安航空機械、博深工具、北京瑞斯福等。隨著金屬3D打印技術與應用面的深度結合，國內出現(xiàn)了將金屬3D打印技術應用于制動閘片的探索。

制動閘片是高速列車組制動裝置中的關鍵材料，利用閘片材料與配對制動盤材料的摩擦力使高速列車組的動能轉化成熱能或其他形式的能量，散發(fā)到空氣中。閘片根據(jù)材料的不同可分為合成閘片、復合材料閘片以及粉末冶金閘片等。早期高速列車使用的合成閘片由于其機械強度較低、沖擊韌性較差，磨損量較大，閘片在運行中會出現(xiàn)微裂紋，而且這種閘片材料對水比較敏感，列車在雨季和潮濕地區(qū)運行時，會因為閘片潮濕導致材料摩擦力減小，使其制動性能降低。

復合材料閘片一般采用碳/碳復合材料，這種復合材料材是以碳為基體的碳纖維增強的新型結構材料，其增強組分一般為短切碳纖維。這種復合材料目前大部分只應用于航空航天等重要領域。現(xiàn)有高速列車用閘片材料還是粉末冶金閘片為主。

粉末冶金閘片的制備工藝采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法，將原料粉末混合均勻后壓制成型，然后將壓坯固定在鋼背上一起隨爐燒結，最終得到耐磨層與鋼背結合的閘片整體，將閘片整體與燕尾板焊接為一體安裝到支架上，即可與制動盤組成剎車副。現(xiàn)有技術采用粉末冶金方法制備閘片在燒結過程中，由于閘片內各組分的收縮系數(shù)不同，容易產(chǎn)生孔隙、夾粗等缺陷，導致閘片的致密度較低，從而影響其最終的力學性能和摩擦性能。

而且，由于是將閘片壓坯和鋼背一同燒結，燒結過程中閘片壓坯本身的收縮與鋼背的收縮不一致，使兩者的結合強度較低，在使用過程中容易造成閘片脫落的情況。另外，燒結過程中高溫會使鋼背內部組織結構的變化，影響鋼背的機械性能，進而影響整個制動閘片以及剎車副的制動效果。

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通過電子束選區(qū)熔化或激光選區(qū)熔化3D打印技術，西迪技術股份有限公司將耐磨層直接打印在鋼背表面，3D打印過程中采用的高能電子束能夠使閘片材料中各組分充分反應、高度致密化，使得到的閘片具有較好的力學性能和摩擦性能。