3D打印服务商宣布已为光刻机巨头ASML交付首个Ti64光刻系统零件

2月24日，3D打印技术参考注意到，知名3D打印服务商Norsk Titanium宣布，该公司已为半导体市场进行了首次商业零件交付。Norsk使用其获得专利的定向能量沉积平台，为知名光刻机制造巨头ASML的光刻系统开发预制件。

此次采用3D打印技术制造的零件为80公斤的Ti64近净形预成型件，它将用于半导体晶圆生产。Norsk表示，其3D打印预制件的成功开发使其能够从“传统锻造板生产商”手中夺取市场份额。与传统制造方式生产的预制件相比，3D打印预制件减少了140公斤的原材料浪费，节省64%。

Norsk使用的快速等离子体沉积工艺（RPD）是一种经过FAA认证的OEM合格的增材制造工艺，通过使用钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂组件，可为航空航天、国防和商业客户节省大量的交货时间并节省成本。2020年，Norsk宣布向波音意大利工厂交付新的787梦幻客机组件，此项交付是Norsk不断增长的商业航空结构领域的第三位客户，也意味着Norsk获得了欧盟航空航天公司的第一笔经常性生产订单。

钛丝、氩气、等离子体电弧和过程控制是RPD工艺的核心因素，可以实现在快速打印的同时达到锻造强度，能够满足航空航天级的应用。Norsk成熟的生产能力可降低成本、减少机加工和材料消耗并缩短交货时间，旗下MERKE IV ™系统是当今商业生产中最快的钛金属打印机，它比基于粉末的增材制造设备快50-100倍，而钛的使用量则比传统锻件少25％-50％。

2015年，Norsk就获得了欧洲TRL8认证，这是一种评估关键技术元素成熟度的方法，得到了美国国防部、美国宇航局、欧洲宇航局和许多其他航天机构的承认。对于TRL的评估主要检查项目的概念、技术要求、经过验证的技术能力，并根据分值将其评为1到9个等级，其中9级代表技术最成熟。TRL8预示着产品不存在问题，可以提供给世界一流的航空航天与国防制造商进行最终认证和机身集成。

金属增材制造能够以传统制造无法实现的方法优化产品结构。经增材制造优化后的部件采用整体设计，无需组装操作，能够生产有机的薄壁形状，还减少了最终组件的重量和体积。这些优势在半导体设备等应用中尤其有益，半导体设备的特点是在洁净环境中封装密实、快速运动的组件，其包含许多流体管道。增材制造组件旨在提供更好的性能，在一些应用中，测得的干扰力最高降低了90%。

在最近的案例中，3D Systems利用SLM直接金属打印实现了组件集成、新的冷却策略和复杂的喷嘴形状，能够高速生产可靠的半导体喷头。金属增材制造解决方案能够提供传统方法无法生产的几何形状，包括用于沉积控制的非圆柱形喷嘴几何形状、用于提取热量的更复杂的冷却通道以及用于防止泄漏的集成组件。3D打印可一次制造数千个小孔，对成本和生产时间的影响则可以忽略不计。

3D Systems金属3D打印的晶圆台热管理部件

增材制造为半导体设备和热管理工程师提供了前所未有的设计灵活性，使集成冷却通道的复杂性达到新的水平，并减少了组件数量和组装，以提供均匀的沉积并最大限度提高喷头可靠性。

总的来说，金属3D打印的多种工艺正在融入半导体产业供应链，而且这种融入将更加深入。