工程丝的3D打印零件能够在强度和耐温性足够的地方取代金属。 最近,我们在Formnext 2017上展示了用于工业FDM印刷的
塑料以及与之配合使用的
设备 。今天,我们将继续展览的主题,转向金属产品。
粉末烧结3D打印机和耗材制造商对使用最初用于MIM技术的金属注射成型的原材料的想法非常关注。 在压力下形成带有少量热塑性粘合剂的金属细粉,然后烘烤。 过程中的收缩率可以超过10%,实际值可以预测并考虑到生产中。
代替第一阶段的压模和模具制造,完全有可能使用3D打印机来获得毛坯。 生产技术尚未确定名称:Desktop Metal具有BMD,约束金属沉积。 Markforged拥有ADAM(原子扩散增材制造)。 AIM3D称其为CEM,复合挤出建模。 与MIM或使用SLM技术的打印相比,可以显着降低设备和单个最终产品的成本。
桌面金属和MarkforgedMarkforged和Desktop Metal提供的设备套件包括FDM打印机,清洗单元和烤箱。 印刷后,将零件从外部清除塑料粘合剂,然后送入熔炉,在熔炉中分两个阶段进行处理-首先,除去剩余的塑料,然后烘烤该零件。 取决于原料,可以在诸如氩气的炉中使用气体气氛。 结果是Markforged零件的密度高达99.7%,Desktop Metal零件的密度高达99.8%,这是多孔性的问题。
锻铸金属x- 工作室:250 x 220 x 200毫米。
- 层厚度:从50微米起。
- 相关设备:Wash-1处理站,Sinter-1或Sinter-2炉。
AIM3D该公司提供一台ExAM 255打印机和一台ExSO 90熔炉,该打印机不能处理细丝或粉末,而可以直接处理MIM颗粒。 否则,它看起来像是普通的FDM设备,可以用颗粒状的熟悉的塑料印刷-而且比使用灯丝便宜。
AIM3D考试255- 工作室:255 x 255 x 255毫米。
- 层厚度:从20微米起。
- 进料:使用完整或外部压缩机。
巴斯夫和Fraunhofer IFAM去年,巴斯夫宣布了Ultrafuse 316LX灯丝-尚未在市场上出售,并且正在测试中。 Apium和Gewo 3D已经宣布“有效”。 FDM打印机熟悉的杆,但由不锈钢粉和塑料粘合剂组成。 烘烤后零件的声明孔隙率小于2%。 您可以在普通的3D打印机上打印金属,只需找到合适的烤箱进行烘烤即可。 这正是Fraunhofer IFAM在使用Renkforce RF100台式打印机以不到300欧元的价格进行钢,钛,铜以及其他金属和合金打印时所展示的内容。
喷墨印刷不必使用FDM技术来形成易于烘烤的零件。 有些装置只能与其他原料一起用作石膏聚合物打印机。 涂抹一层粉末,用液体粘合剂固定在合适的位置,重复。 清洁多余的金属粉末,然后烘烤。 实施方式略有不同,这就是台式金属生产系统,ExOne工业打印机和Digital Metal DM P2500安装的工作方式。
Exone m-flex- 工作腔:400 x 250 x 250毫米。
- 层厚度:从100微米起。
- 打印速度:每层30-60 s。
传统技术是的,他们已经被称为。 选择性激光烧结和选择性激光熔化。 在第一种情况下,金属粉末层的加热温度低于熔化温度,发生颗粒烧结。 在第二步中,粉末被完全熔化。 在这些领域,巨头和新移民都在Formnext上展示了他们的产品。
GE旗下的Concept Laser展示了一种工作面积为1.1 x 1.1 x 0.3 m的打印机,称为ATLAS,使用千瓦的激光器工作,并配备了集成的3D扫描仪。
SLM解决方案展示了SLM 800-带有500 x 280 x 850毫米相机的机器。 不包括多达四个并行工作的激光器,每个激光器700 W,以及使生产链自动化的能力-从装载粉末到清洁成品零件的手动操作。 更为适度的安装SLM 280已更新至版本2.0,现在配备了一个或两个功率高达700 W的激光器,并具有280 x 280 x 365 mm的工作腔。 可选配自动供粉器。
Trumpf宣布其TruPrint 5000是同学中最快的汽车。 它的工作区域是一个直径为300毫米,高度为400毫米的圆柱体,三个激光器,每个激光器500W。 此外,还可以实现将“桶”在工作区域之间来回移动的自动化。
SLM解决方案SLM 280 2.0- 工作室:280 x 280 x 365毫米
- 层厚度:从20微米起。
- 壁厚:150微米起。
原始解决方案OR Laser为
ORLAS Creator提供了一种相对紧凑的打印机,其工作区域为圆柱状,直径为100,高度为110 mm。 这次在Formnext上展示了其修改-ORLAS Creator Hybrid,它配备了三轴铣刀。 这个想法是每5-10层处理零件的内外表面,这将显着提高精度并减少后续后续处理的需要。
Aurora Labs的
S-Titanium Pro打印机可以使用烧结和熔融技术,但第三个选项更有趣-称为DED,定向能量沉积。 该方法的思想是将金属粉末直接供应到激光操作区域。 因此,例如,您可以将金属焊接到零件上以更改其配置或维修。
Xact Metal推出了
XM300 ,这是一台新机器,打印面积为254 x 330 x 330 mm,配备了两个或四个独立的激光器。 Xact Metal方法的一个特殊功能是其打印机不使用由检流计控制的反射镜。 反射镜的移动类似于FDM打印机中打印头的移动,这是一个加号-激光束始终垂直于粉末表面。 第二个优点是销售成本低。 主要缺点是难以获得足够的激光速度,Xact Metal在这里已经开发了许多专有技术,以跟上竞争对手的步伐。
InssTek采用了DMT技术Direct Metal Tooling。 这是DED实施的商业名称,最底线是金属粉末流入激光区域的过程。 因此,不仅可以“增加”零件,而且可以更换现有零件,以进行现代化或维修,以补偿磨损。 仍然需要补充的是,主要讨论的
InssTek MX-MINI打印机是五轴的,并且具有200 x 200 x 200 mm的工作相机。
SPEE3D从一个意外的角度解决了制造金属零件的问题。
LightSPEE3D打印机具有一个
六轴机械手和一个固定喷嘴,该机械手可移动平台进行施工。 该喷嘴中的金属粉末会加速至超音速,并且由于变形和撞击时的加热,其颗粒会粘附到前一层。 该方法可让您实现高速-制造商声称,该机器每分钟最多可形成100克金属产品。 铝和铜粉是另外一个优点。
当使用激光烧结或合金化金属粉末时,纯铜存在问题。 通常使用波长大约为1000 nm的激光,并且铜在此范围内的反射非常好。 Fraunhofer ILT尚未提出商业解决方案,建议使用波长为515 nm的绿色激光。
自动化和可用性行业巨头正朝着增加印刷面积和提高生产流程自动化的方向发展,新的参与者渴望进入市场,提供具有某些独特功能的解决方案。 这可以是消耗品的选择,制造零件的高速,操作的灵活性。 当然-价格。 不可能说在不久的将来每个人都将有机会用金属进行印刷,但是与SLS和SLM相比,产品的两阶段生产(印刷和烧结)将使该过程更加经济实惠。
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