3D打印材料价格挺贵的，但和传统铸造技术生产复杂构件比起来，它基本没有模具成本和人力成本，综合成本差不多。而且3D打印技术能减少建筑构件制作中资源和能源的消耗，还能把打印过程中产生的废弃材料回收利用，这有助于建筑业真正走向绿色低碳的生态时代。在材料选择、设计自由度、研发成本控制、零件质量和精度等方面，3D打印技术具有很大的竞争优势。以金属3D打印技术中相对成熟的SLM工艺为例，通过多种对比选择316L不锈钢作为粉体材料，用正交试验研究其最优的工艺参数组合，还对3D打印成型件的缺陷进行了讨论。最后用SolidWorks对三分叉节点进行建模，在最优工艺参数下制备分叉型节点，并和传统制造方式进行了对比分析。得出以下结论：激光功率对相对密度的影响最大，扫描速度次之，扫描间距对相对密度的影响相对最低。在本试验所选参数范围内，致密度随着能量密度的增大先增加后减小，成型件的相对密度最大能达到99.01%，最小为81.77%。和传统的ANSYS相比，三维建模软件SolidWorks能建立具有光滑过渡等复杂外形的节点。利用SLM成型的节点，综合成本和铸造、锻造差不多，但3D打印节点能大大缩短制造周期，节省不少人力物力。特别是对于外形复杂的各类新式节点，传统铸造技术往往难以生产，总体来看，3D打印技术在成型复杂节点方面优势明显。在像高铁站等大跨空间结构中如果采用分叉节点，在优化和设计时会尽量让节点以承受轴力为主。所以这部分主要研究节点在轴力作用下的承载力。把缩尺模型制备好后，在深圳三思纵横科技生产的WDW-600E微机控制电子式万能试验机进行轴心受压试验，对节点施加沿轴向的荷载。为了让应变片与节点充分贴合，保证试验数据准确，预先对3D打印节点表面进行处理，清理掉表面可能残留的打印粉体材料，用电阻表在构件贴好应变片后测量其电阻，确保应变片与节点接触良好。为了保证节点与万能试验机各部分接触良好，以及验证万能试验机的加载力值是否正常、仪表显示是否准确，通常在试验正式开始前预加载。预加载的最大荷载为1kN，确认各部分正常后再进入试验正式加载阶段。试验一直进行到三分叉节点发生明显的塑性破坏时结束。在X - Y平面上，误差主要受熔池宽度影响，熔池宽度和工艺参数关系很大。不同的工艺参数能产生不同的激光能量密度，不同的激光能量密度又能产生不同的熔池宽度。本文选择的工艺参数产生的激光能量密度相对较小，导致熔池宽度较小，最终使测量尺寸略小。在Z轴方向上，主要受层与层之间累积误差影响。因为设定的层厚与熔融后形成的实际层厚之间存在误差，所以这个误差导致节点在Z轴方向上的精度降低。不过总的来说，相对误差的最大值小于5.00%，这表明它们都满足设计要求。在试验预加载时，要注意观察应变片采集到的各项数据是否正常，有没有明显的波动现象。随后开始正式的加载程序，利用试验仪器的加载力控制整个加载过程缓慢进行，加载速率为5kN/s。整个加载过程持续到采集的实验数据接近应变片量程时结束，观察整个过程中节点的破坏过程和最终的破坏形态。整个试验过程采集到的数据都很平稳，没有明显的大幅度波动现象，试验装置也比较稳定，试验过程没有出现异响。在初始阶段随着荷载的增加，试件的位移并不明显，试件的荷载位移曲线呈线型增长，表明试件正处于弹性阶段。随后继续增加荷载达到263.7kN后，荷载位移曲线开始呈现非线型特征，曲线的斜率逐渐减小，节点开始发生塑性变形，表明试件进入软化阶段。当荷载达到峰值339.8kN后，曲线并没有发生突然降低的脆性特征，出现屈服平台且无明显下降，表明3D打印的分叉节点具有较强的延性。根据铸钢分叉节点在轴向荷载下的空间载荷试验结果，与3D打印生产的三分叉节点进行比较。结果表明，3D打印的三分叉节点在抗压性能和延展性方面均优于传统的铸钢三分叉节点。荷载位移曲线表明在本试验测定的变形范围内轴向荷载没有出现极值点，这种情况下一般认为点3为节点的极限承载力。但还需要考虑的是节点的设计不仅与主管的极限荷载有关，还需考虑节点的变形，节点变形过大将会影响整体建筑物的安全性。一般取以上两个极限状态下荷载的较小值作为节点的极限承载力。