1.基于自由落体的金属材料快速成形方法，其特征在于，包括：将待加工金属材料放入第一真空室，并对所述第一真空室抽真空；

将成形模具置于第二真空室，对所述第二真空室抽真空，并调整室内环境，所述调整室内环境包括对所述成形模具制冷、对所述成形模具预热、对所述成形模具施加磁场和/或对所述成形模具施加超声振动；

将所述待加工金属材料悬浮并熔化形成金属熔体，以实现所述待加工金属材料的无容器状态；

使所述金属熔体自由下落至所述成形模具内实现所述金属熔体的快速成形。

2.根据权利要求1所述的金属材料快速成形方法，其特征在于，所述第一真空室和所述‑3 ‑5

第二真空室连通形成一整体真空室，所述整体真空室内的真空度为9.0×10 ～1×10 Pa。

3.基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，包括：第一真空室，所述第一真空室安装有悬浮熔炼装置，以将待加工金属材料悬浮并熔化形成处于无容器状态的金属熔体；

第二真空室，所述第二真空室位于所述第一真空室的下方，所述第二真空室内设置有成形模具，所述成形模具用于承接自由下落的所述金属熔体，并使所述金属熔体成形；

中间真空室，所述中间真空室连接于所述第一真空室和所述第二真空室之间，用于实现所述金属熔体的自由落体；

抽真空系统，所述抽真空系统与所述第一真空室、所述第二真空室、所述中间真空室和/或所述成形模具连接；

外场系统，所述外场系统与所述成形模具连接，其包括成形模具制冷装置、成形模具加热装置、磁场发生装置和超声振动装置中的一种或多种；其中，所述成形模具制冷装置能够对所述成形模具进行制冷、所述成形模具加热装置能够对所述成形模具进行加热，所述磁场发生装置能够对所述成形模具施加磁场，所述超声振动装置能够对所述成形模具施加超声振动；

控制系统，所述控制系统与所述抽真空系统、所述悬浮熔炼装置和所述外场系统通讯连接。

4.根据权利要求3所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述成形模具包括落铸成形模具和吸铸成形模具；其中，所述落铸成形模具包括第一落铸成形半模和与所述第一落铸成形半模对接合模的第二落铸成形半模；所述第一落铸成形半模和所述第二落铸成形半模合模后在模具上表面形成落铸型腔；所述第一落铸成形半模和/或所述第二落铸成形半模上开设有与所述落铸型腔连通的排气道；

所述吸铸成形模具包括第一吸铸成形半模和与所述第一吸铸成形半模对接合模的第二吸铸成形半模；所述第一吸铸成形半模和所述第二吸铸成形半模合模后在模具的顶部、中心和底部分别形成有引流槽、吸铸型腔和吸气道，所述引流槽、所述吸铸型腔和所述吸气道依次连通，所述吸气道与所述抽真空系统连接；

所述第二真空室内设置所述落铸成形模具和所述吸铸成形模具中的一者；所述落铸成形模具和所述吸铸成形模具均能够与所述外场系统连接。

5.根据权利要求4所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述抽真空系统包括机械泵，所述机械泵通过第一抽真空支路与所述第一真空室、所述第二真空室和/或所述中间真空室连接，所述第一抽真空支路上设置有分子泵，所述分子泵的出气端设置有前级阀，所述分子泵的进气端设置有插板阀；

当所述第二真空室内设置所述吸铸成形模具时，所述机械泵还通过第二抽真空支路与所述吸铸成形模具的所述吸气道连接，所述第二抽真空支路上设置有吸铸控制阀，当所述吸铸控制阀开启时，所述吸铸成形模具内进行金属材料吸铸成形。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，还包括气氛源，所述气氛源与所述第一真空室、所述第二真空室和/或所述中间真空室连接，以实现真空室环境气氛控制；

所述成形模具制冷装置包括制冷源，所述成形模具内设置有用于冷却介质流动的冷却槽，所述制冷源与所述冷却槽连接。

7.根据权利要求3～5任意一项所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述悬浮熔炼装置为静电悬浮装置、电磁悬浮装置、气动悬浮装置或超声悬浮装置。

8.根据权利要求3～5任意一项所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述成形模具加热装置包括：绝缘陶瓷管，所述绝缘陶瓷管设置于所述成形模具的侧壁；

电阻丝，所述电阻丝的一端与所述绝缘陶瓷管连接；

保温层，所述保温层包覆于所述绝缘陶瓷管的外侧，并通过加热夹板固定于所述成形模具；

热电偶，所述热电偶插装于所述成形模具上，用于检测所述成形模具的温度；所述热电偶与所述控制系统通讯连接；

电源，所述电源与所述电阻丝电连接；所述电源与所述控制系统通讯连接。

9.根据权利要求3～5任意一项所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述磁场发生装置包括：

磁场发生器，所述磁场发生器设置于所述成形模具的外侧或顶部；

交/直流电源，所述交/直流电源与所述磁场发生器电连接；所述交/直流电源与所述控制系统通讯连接。

10.根据权利要求3～5任意一项所述的基于自由落体的金属材料快速成形装置，其特征在于，所述超声振动装置包括：变幅杆，所述变幅杆的一端与所述成形模具连接；

信号发生器，所述信号发生器与所述变幅杆的另一端电连接；所述信号发生器与所述控制系统通讯连接。