Desktop Metal宣布已安装1100余台用于金属部件的3D打印系统

Desktop Metal粘结剂喷射产品系列

鉴于粘结剂喷射技术短暂的发展历史，以及Desktop Metal的疯狂收购历程，其所宣称的上千台机器极有可能包括被收购公司此前已安装的设备。近期关于该公司最引人注目的销售业绩，是其在不到一年的时间内相继获得一家德国汽车客户总价值约1690万美元的粘结剂喷射系统订单。

“用于金属部件的3D打印系统”，这一含糊表述，意味着这些已安装的系统包含了该公司的多种工艺技术，包括用于铸造的粘结剂喷射砂型3D打印、基于烧结的粘结剂喷射和熔融挤出间接金属3D打印。

目前，该公司的3D打印技术，尤其是粘结剂喷射系统已被用于制造动力总成部件、液压系统、汽车内饰、石油和天然气以及航空航天和核领域的部件。Desktop Metal创始人兼首席执行官Ric Fulop表示：“作为3D打印中产量最高的工艺，粘结剂喷射真正能够助力实现大批量生产。”

对于粘结剂喷射机型，目前的产品组合包括：

• The Production System™P-50（生产级）

• The X160Pro™（生产级）
• The Production System™P-1
• The InnoventX™（科研）
• The Shop System™（中量产）
• The Studio System™（挤出）

• S-Max® Pro（砂型）

• S-Max® Flex（砂型）

粘结剂喷射3D打印的砂模

粘结剂喷射3D打印的金属生坯零件

Exone粘结剂喷射3D打印最终烧结完成的金属零件

粘结剂喷射技术与市场上其他3D打印工艺的区别在于生产的可扩展性和金属零件制造成本的降低，使其在扩大增材制造采用方面更具吸引力。然而，就如3D打印技术参考在此前已经解释过的那样，对于粘结剂喷射金属3D打印技术，在尝试使用该技术时必须要考虑整个工艺链，因为采用该技术生产零件时存在固有的挑战，且主要与烧结工艺有关。

粘结剂喷射技术整个工艺链涉及的问题

粘结剂喷射金属3D打印技术对材料、粘结剂以及打印工艺（包括粘结剂的喷射量、粉末中的压力分布、沉积时间等）、烧结制度、零件设计等等有着重要的依赖关系，技术含量并不比其他金属3D打印技术低。与此同时，该技术所制备的零部件存在两个主要缺点：一个是在烧结过程中零件的非各向同性收缩问题；另一个是由于零件重量与烧结制度匹配不佳所带来的潜在变形问题，这会限制所能成型的最大零件尺寸。此外，还有一个不可忽视的因素是设备成本问题，后工艺阶段的脱脂烧结炉，可能比3D打印机贵的多。

Desktop Metal在简化复杂流程方面投入巨资，以提高金属零件的生产力和产量，而不需要操作员的过度参与。Desktop Metal开发的Live Sinter程序，集成了广泛的材料学知识，使用多物理引擎能够模拟烧结过程中复杂的力和变形，能够在几分钟内生成“负偏移”的几何形状，使烧结后的零件与其设计相符合。

除这些因素外，该工艺还必须保证在快速去除松散粉末的同时还能保持零件具有足够的生坯强度来保持特征形状，这是实现工业化生产和自动化的重要条件。不过，从Desktop Metal宣传视频中，似乎在解决该问题方面取得了重大进步。

粘结剂喷射金属3D打印技术能够达到铸件零件的性能，能够满足一些应用场景下的最终用途，对于重要的位置也可与其他金属3D打印工艺一样采用精加工。对于粘结剂喷射金属3D打印，虽然打印过程不需要支撑，但很多情况下为了避免烧结缺陷，需要改变零件设计，例如在需要开孔的位置设置为实体等。在这种情况下必要的CNC加工是必备的。

利勃海尔采用Shop System™制造的零件

自2022年开始，Desktop Metal宣布与SolidCAM合作，将其CNC加工流程深入集成到粘结剂喷射金属3D打印的后处理过程中。除此之外，额外的加工处理，可以实现非常高的表面精度。在零件设计之初，结合零件本身特点，还可以直接设计出符合粘结剂喷射工艺烧结规律的零件CNC加工所需要的夹具，这对于后续的加工同样有意义。

但无论如何，粘结剂喷射金属3D打印已经在很多行业有着广泛的应用，在未来的几年中更会继续成为被关注的焦点，在实际应用中则更需要考虑整个工艺链。