亚洲3D打印、增材制造展览会

2020.2.19-2.21

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投入生产

去年四月份,我造访了一家增材制造(AM)领域人尽皆知但又未能深入了解的公司。人们谈起这家公司时的一般反应是,“桌面金属?在桌面上进行金属3D打印?当然不是”。

这家总部位于马萨诸塞州伯灵顿的公司凭借RAPID   TCT 2017享誉全球,目前主要专注于提升其办公室适用型“工作室系统”的金属原型制作创新能力。公司今年已将工作重点转移到“生产”领域,而这正是金属3D打印的终极应用领域。

公司CEO Ric Fulop认为,“生产系统是一种复杂程度更高且更加成熟的系统。它有近五米长,输出能力相当于100台中型粉体熔化成形系统。该系统速度超快,零件生产分辨率极高,而成本却远远低于粉体熔化成型技术。”

生产系统的成本节约分析与早期将打印与热处理分离的决定有关。此项分离使得Desktop Metal能够有效利用更为成熟的金属注射成形(MIM)材料。金属注射成形材料数量极其丰富,相对于3D打印的金属粉末,其成本可便宜80%。分离也意味着Desktop Metal可利用大量的合金,而这些合金根本无法用粉末床熔接的焊接技术打印出来。

生产系统的打印过程被称为“单次喷射”(SPJ),其根源可以追溯到早期的3D打印。Emanuel 教授(Ely) Sachs是Desktop Metal的联合创始人,也是SPJ项目的重要贡献者。在80年代末执教麻省理工学院期间,他创造出一种核心技术,这种技术已渗透到如今3D打印的粘合剂喷射中。按照Ely的说法,30年前选择使用喷射头将粘合剂喷射到粉末上才是实现其真正潜能的开始。

Sachs说,“我们之所以选用粘合剂喷射,是因为其在打印材料方面具有极高的灵活性。我想用陶瓷和金属取代聚合物制作功能部件和工具,但最重要的是,我看到了一条可以快速制造零部件的技术之路。事实上,大家对金属3D打印以及喷射技术有着根本的兴趣(目前根据需要用于打印书籍)这意味着我们看到了喷胶粘粉成形技术的复兴。”

这些因素与MIM行业的发展相结合意味着SPJ毫无疑问将成为金属3D打印真正的创新发展核心,而《麻省理工技术评论》、《大众科学》和著名的“爱迪生奖”都对此深信不疑。

Sachs解释说,“单次喷射的创新之处从其名称上便可一窥究竟。粘合剂喷射的各种最新实现方式是对粉末床上方的打印头进行光栅扫描,速度极快,但各层仍需大约10秒钟时间打印,而且你还必须添加时间来传播图层。首先,SPJ大幅提高了铺粉的速度,我们正在尝试在两个方向上进行一次打印,因此速率可达到技术支持的水平,并且回收打印头时间不会造成时间浪费。”

长期以来,3D打印一直承诺通过为小型企业提供迭代并以更快速度向市场推出产品的机会来实现制造的大众化。虽然这在一定程度上可能发生在塑料打印领域,而“生产系统”则会在金属制造领域兑现这一承诺。


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