间接3D打印工艺——适配更宽泛的金属/陶瓷材料体系！

2024年6月26日

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随着3D打印技术的快速发展，正在引发传统制造业的转型升级。3D打印技术所使用的材料也在不断增加，但与传统制造技术相比，其在材料选择上仍然有限。利用已经广泛普及的传统制造工艺材料体系，实现与3D打印技术的紧密融合，将是增材制造得以加速应用的重点发展方向。

▲升华三维PEP工艺流程示意图

由升华三维推出的粉末挤出打印技术（PEP）是一种“3D打印+粉末冶金”相结合的金属/陶瓷间接3D打印工艺。PEP利用了已大规模应用于电子3C、汽车、医疗、国防、航空航天等领域的注射成型（MIM）工艺，呈现出“两头宽”的形态，一头是可适配MIM所用的材料体系，另一头可以适配粉末冶金的脱脂与烧结技术。再结合3D打印高自由度的设计成形，快速实现零部件的个性化定制生产，可获得到最终致密的高性能金属/陶瓷复杂结构产品。

适配更宽泛的金属/陶瓷材料

在打印材料方面，PEP可以适配更宽泛的金属/陶瓷材料。如传统粉末冶金的材料原粉粒径大多在50-100μm，MIM所用的原粉粒径在2-15μm。而PEP工艺却能适配粒径在0.2-100μm的原粉，此外由于采用颗粒挤出打印的喂料，造粒粉及球磨粉均可使用，且对原粉的球形度、均匀性无明确要求，这为PEP提供更多类型的打印材料创造了有利条件。

▲PEP工艺颗粒材料

升华三维开发的3D打印颗粒材料以蜡基体系为主，其固含量为50~65vol%，粒径在8-14目的近球形颗粒，支持不同类型打印材料的定制。且材料配方现已形成开发数据库，基于此实现更多材料研发将更加容易，周期会更短。

▲PEP工艺颗粒材料

▲PEP工艺蜡基体系材料（部分）

主要打印材料烧结性能参数

升华三维目前自主开发的材料主要有钨及钨合金、铜及铜合金、不锈钢等金属材料；碳化物、氮化物、氧化物、超导及超高温等陶瓷材料；硬质合金等金属陶瓷材料。在成熟稳定的粉末冶金烧结技术加持下，PEP工艺制备的金属/陶瓷零部件具有良好的机械和物理性能，可达到粉末注射零件水平，满足高性能金属基和陶瓷复合材料的制备需求。