7.13日，3D打印技术参考了解到，粘结剂喷射金属3D打印领域又一重磅事件——Markforged收购Digital Metal。 作为高性能（纤维复合）聚合物材料和金属桌面挤出3D打印工艺的领导者，Markforged虽未直接参与粘结剂喷射金属3D打印技术的研发，但其所推出的金属桌面3D打印工艺却与粘结剂喷射技术有着相同的工艺原理。Digital Metal作为粘结剂喷射金属3D打印技术的重要参与者，Markforged对它的收购意味着其将金属批量化增材制造向前推进的决心。 待收购完成，Markforged将与另一家众所众知的独角兽企业——Desktop Metal有着更为重合的产品线，双方都将成为拥有基于烧结的全套金属3D打印技术，包括桌面挤出和粘结剂喷射工艺。这对于国内从事金属挤出工艺开发的公司——上海复志和升华三维，或许会有所启示，因为前面两家国际巨头都是从开发金属桌面挤出工艺开始的，直到形成如今更为全面的且一致的工艺产品线。而Markforged与Desktop Metal还曾就金属桌面挤出技术对簿公堂。Markforged对粘结剂喷射技术厂商的收购，使Desktop Metal看来无法一家独大。 Digital Metal的发展情况 Digital Metal成立于2003年，于2012年被知名金属粉末制造商瑞典Höganäs AB公司收购，以高生产率、出色的表面质量和卓越的分辨率闻名。该公司推出的粘结剂喷射金属3D打印机已生产了数十万个零件，应用领域涉及医疗/牙科、航空航天、汽车以及包含珠宝、手表、配饰等在内的奢侈品行业。 2017年，Digital Metal推出DM P2500，彼时Desktop Metal才成立不久。这台打印机的运动精度高达0.001毫米，打印过程中可以35微米的分辨率制造非常小的高精度零件，烧结过后具有Ra 6.0微米的平均表面粗糙度，能够满足大多数最终用途的部件需求。 Digital Metal 粘结剂喷射3D打印机 2018年，Digital Metal推出了金属3D打印的全自动化生产理念。在全自动化生产中，大多数的工艺步骤都将由机器人来处理，这将几乎消除所有手工作业，从而进一步提高生产率并降低生产成本。Digital Metal与霍尼韦尔航空航天公司、法国工业技术开发中心、英国国家增材制造中心等机构达成了合作。 2019年，Digital Metal推出两种镍基合金，这是该公司为满足航空航天、汽车和工业领域对3D打印高温合金材料的需求增长而开发。 2021年2月，Digital Metal宣布推出纯铜3D打印材料，根据3D打印技术参考对粘结剂喷射技术的统计，该公司是第一个为粘结剂喷射3D打印系统提供官方认证的纯铜材料和工艺的设备商。 Digital Metal粘结剂喷射3D打印成型的散热器及扩音器天线2022年5月，Digital Metal宣布推出新型DMP/PRO粘结剂喷射金属3D打印机，这是该公司推出的下一代生产级粘结剂喷射系统，专为大批量制造带来改变。 Markforged不再满足于小批量制造 基于挤出的金属桌面3D打印技术，虽然在多个领域有着重要用途，但速度始终是限制生产的重要因素，它可以用于原型设计、小批量开发、制造应急备件，但当工业客户需要批量生产时，该技术无法满足产量和成本的经济性。 不论是否源于拥有丰富的后烧结知识，Markforged对Digital Metal的收购都是其进一步推动解决工业用户制造挑战的重要战略。为推进这一步，收购是最好的策略，但市场范围内除了Digital Metal几乎已经不再有值得它下手的目标。在此前，Desktop Metal已经对另一家该技术领域的领导者Exone完成了收购，剩下的较为知名的开发商只有Digital Metal、HP以及GE Additive。 据3D打印技术参考了解，Markforged已通过自主开发和收购的方式，增强了自身的工艺软件功能，这将为基于烧结的金属3D打印技术提供重要保障。作为交易的一部分，Markforged将向Höganäs支付约3200万美元现金、约410万股 Markforged普通股，交易总额将接近4000万美元，对Digital Metal 的收购预计将于2022年第三季度完成。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.无法忽视的DM帝国：被Desktop Metal收购的领先3D打印企业 3.Digital Metal推出批量制造级粘结剂喷射金属3D打印机 4.中文视频：ExOne保障粘结剂喷射金属3D打印质量的关键要素

导读：近日，中国科学院上海硅酸盐研究所陈健副研究员首次提出高温熔融沉积3D打印结合反应烧结制备高固含量SiC陶瓷的新方法，成功制备出力学性能接近于传统方法制备反应烧结的SiC陶瓷。相关研究成果发表在《Additive Manufacturing》，并申请中国发明专利2项。 碳化硅陶瓷的应用与传统制造难点 碳化硅陶瓷是一种具有高强度、高硬度、高热导率、高化学稳定性等优异性能的陶瓷材料，被广泛应用于航空航天、微电子、汽车工业、核工业等领域。近年来，汽车工业、航空航天等领域都对大尺寸、复杂结构的零部件有强烈的需求。 碳化硅陶瓷的广泛应用 目前对各种复杂结构形状SiC陶瓷需求急剧增加，传统的制造方法复杂、耗时、模具设计制作周期长。由于其极高的硬度和脆性，导致其加工极其困难。刀具不仅磨损严重，而且还可能产生裂纹等缺陷，难以达到良好的表面质量和尺寸精度。基于以上缺点，结合3D打印技术的SiC陶瓷制备技术成为目前研究和应用的主要发展方向，能良好地解决传统陶瓷材料复杂形状难成型、难加工，制作周期长、成本高的问题。 主流3D打印工艺制造SiC陶瓷的不足 当前，3D打印工艺制造陶瓷的技术种类主要包括SLS (激光粉末烧结)、DIW（直接墨水书写）、SLA (光固化)、和BJ (粘结剂喷射)以及FDM（熔融挤出），上海硅酸盐所的科研人员对这几种的陶瓷3D打印技术进行了测试与认证。 与金属3D打印不同的是，陶瓷材料不能通过激光加热陶瓷粉末直接打印。直接SLS制件在烧结过程中产生的热应力难以避免产生裂纹，导致最终产品力学性能较差。 直接墨水书写（DIW）技术是将陶瓷粉末与各种有机物混合，制成陶瓷墨水，然后通过打印机将其打印到成形平面上形成陶瓷坯体。目前，该技术的难点是墨水中的固相含量太低，这会导致陶瓷坯体致密度较低。 采用直接墨水书写技术3D打印的Al2O3坯体 SLA是一种基于光敏陶瓷浆料光聚合的有效紫外光固化技术，是当前主流的陶瓷3D打印工艺，但由于碳化硅的高吸光度、高折射率，限制了浆料的固化厚度、固含量等参数。 粉体熔融沉积成型(FDM)3D打印技术在传统熔融沉积方法的基础上，采用粉体混炼然后挤出机构3D打印制备SiC陶瓷，该方法具有以下优点：可粉体打印，原料制备方便；在常温状态下，粘接剂粘结力强；在高温状态下，粘接剂流动性好；在打印过程中可以通过温控消除应力；打印样品在常温下强度大；打印产品可常压烧结制备或反应烧结制备SiC陶瓷；打印料可循环利用。 BJ工艺可以快速打印复杂形状，同时保持打印精度。然而，BJ工艺限制了粉末的填充密度，导致SiC体积分数受限。 NASA格伦研究中心采用粘结剂喷射技术打印的SiC陶瓷复合材料涡轮发动机部件 研究团队对比发现，常规的3D打印方法制备陶瓷材料，往往有机物含量较高，有利于打印成型，而陶瓷固含量相对较低，采用常压烧结方法一般材料难以达到高致密度，而SiC反应烧结是通过浸渗的熔融硅与坯体内的碳反应，将坯体中的SiC颗粒结合起来，从而实现陶瓷致密化。相比于常压烧结和热压烧结等常规方法，更容易实现材料致密化，同时反应烧结具有烧结温度低、烧结前后尺寸变化小等特点。 国产3D打印方案为高固相含量SiC陶瓷打印带来可能 如能实现SiC陶瓷大尺寸、轻量化、一体化制造显然是更好的选择。作为国内领先的金属/陶瓷挤出3D打印工艺的制造商——升华三维给出了解决方案——大尺寸独立双喷嘴打印机UPS-556系统。 PEP技术是3D打印+粉末冶金”相结合的金属/陶瓷间接3D打印技术，是Powder Extrusion printing的简称。研究团队使用PEP技术实现了高固含量SiC陶瓷材料的3D打印，结合反应烧结制备出致密高强的SiC陶瓷材料，从而解决SiC陶瓷材料复杂形状难加工，制作周期长的问题。 利用UPS-556系统，PEP技术将热加工过程转移到烧结步骤，这使得更容易管理热应力，因烧结温度低于其他类型的直接3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性。 UPS-556采用独立双喷嘴设计，可以同时打印或者各自轮流打印金属和陶瓷不同种类材料的复合产品开发，实现复杂结构和产品的快速成形，大大节省了产品打印时间，具有操作简单、工业型、高精度、高质量、高性价比等优点。再结合反应烧结制备工艺在复杂结构碳化硅陶瓷产品近净尺寸成型方面形成了巨大优势，从而提高了产品生产效率并降低生产成本，为制造复杂结构陶瓷提供了新的工艺方案。 SiC陶瓷3D打印示意图 近日，该研究团队首次提出了高温熔融沉积结合反应烧结制备SiC陶瓷新方法。该方法采用高温原位界面修饰粉体，低温应力缓释制备出高塑性打印体，获得了低熔点高沸点的高塑性打印体，材料固含量超过60vol%；之后对塑性体进行高密度叠层打印，打印的陶瓷样品脱脂后等效碳密度可精确调控至0.80 g·cm-3，同时对陶瓷打印路径进行拓扑优化设计，可在样品中形成树形多级孔道；最终陶瓷样品无需CVI或PIP处理直接反应渗硅烧结后实现了低残硅/碳的高效渗透和材料致密化，SiC陶瓷密度可达3.05±0.02 g·cm-3，三点抗弯强度为310.41±39.32 MPa，弹性模量为346.35±22.80 GPa，陶瓷力学性能接近于传统方法制备反应烧结SiC陶瓷。 不同形状尺寸的SiC陶瓷 经加工的~200mm 3D打印SiC陶瓷相关研究成果发表在《Additive Manufacturing》，并申请中国发明专利2项。该方法有望实现低成本、高效率的复杂结构陶瓷产品近净尺寸成型技术的工业化应用。同时该塑性体打印方法避免了微重力条件下粉体打印潜在的危害，为未来空间3D打印提供了可能。 注：本文内容参考自研究团队已公开专利及中科院上海硅酸盐所公众号。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.几种主流陶瓷3D打印工艺的关键特点及航空航天应用面临的挑战 3.一种用短切陶瓷纤维增强的新型3D打印耐高温复合线材 4.国家增材中心《大讲堂》第一讲：陶瓷增材制造控形控性关键技术

导读：引言：近年来，人们越来越喜欢谈论使用粘结剂喷射成型技术和FDM技术来生产中小批量金属零件。德国咨询公司Ampower做了一项调查，研究了金属粉末注射成型技术（MIM）是如何带动这些技术创新的，为了让设计者更好了解3D打印技术应用在商业生产中的可能性，他们还对比了这些技术的关键性能和所需成本。 随着电子行业、航空航天以及汽车制造等先进制造业的蓬勃发展，制造领域对精密金属制造零部件的要求也越来越高。提到精密金属加工工艺，最频繁被提及的便是金属粉末注射成型技术（MIM）。MIM技术起源于20世纪70年代，因为研制出了性能更好的粘结剂，该技术普及度便日益广泛。经过几十年发展，如今全球MIM零部件总销售额已经超过20亿欧元，年复合增长率在10-20%之间。MIM主要应用在家用电子产品、医疗设备、汽车零部件、手表和电动工具等对精密零件有高要求的行业中。 ARC集团使用MIM技术制造的不锈钢作品在电子/电气组中获得MPIF特等奖MIM技术制造的零件尺寸通常在5-50 mm之间，也可以制造一些重量只有0.02g的微米级尺寸零件，但却很难做到超过1kg的大零件。因此，能支持大尺寸精密金属零件生产的增材制造工艺应运而生。 由MIM技术衍生出的新金属增材制造工艺 增材制造技术已经有三十多年的发展历史，在过去五年里，由于工业生产中广泛应用这项技术来制作功能部件，使其得到迅速发展。随着MIM技术的不断成熟发展，一些公司开始开发和MIM共用脱脂和烧结工艺的新型金属增材制造工艺，目前逐渐兴起的就是由使用金属线材（或粒料）的熔融沉积成型技术（FDM）、和粘结剂喷射成型技术（BJ）；我们把这两种新型金属增材技术和广泛使用的激光粉末熔融技术（L-PBF）做对比，来分析三种工艺。   三种金属增材制造成型技术 1. 金属熔融沉积成型技术（FDM） 金属熔融沉积成型技术（FDM）和一般的塑料FDM在工艺过程上相同，通过熔融挤出并层层叠增的方式成型，区别是所用的耗材多为金属粉末与有机粘结剂的混合物。 全球目前有三家主要企业提供端到端的解决方案，包括美国的Markforged和Desktop Metal公司，以及中国的Raise3D公司（复志）。   金属熔融沉积成型FDM技术原理 2. 粘结剂喷射成型技术（BJ） 粘结剂喷射成型技术是⼀种通过喷射粘结剂使粉末成型的增材制造技术，和许多激光烧结技术类似，以粉床为基础，使用喷墨打印头将粘结剂喷到粉末里，将粉末进行层层粘合，实现成型，该技术早期重点研究砂模铸造成型。初步发展后，美国ExOne公司（后被Desktop Metal 收购）将该技术进一步开发以用于金属粘接成型。 BJ粘结剂喷射成型技术原理 3. 激光粉末床熔融技术（LB-PBF） 激光粉末床熔融技术（L-PBF），也称为选择性激光熔化，是一种基于粉末床的增材制造工艺，采用高能激光束逐点扫描实现粉末冶金结合，从而打印过高性能零件。 这3种金属增材制造工艺在零件设计、机械性能和成本方面都有各自特定的优势和限制。接下来，3D打印技术参考将从零件质量和经济价值两大方面对这3种工艺进行分析，为潜在用户找到各个使用场景所适用的技术。 工程的关键：材料，质量，设计 1. 材料种类 材料选择的多样性和性能都是影响新技术发展的关键因素。目前，由于激光粉末床熔融（L-PBF）技术发展时间较早，积累了大量可用材料，包括铝合金、钛合金、镍基合金、铁合金和贵金属合金，另外还有其他正在开发的材料，如镁合金。从理论上讲，任何可焊结的材料都可以用LB-PBF技术来加工。大量研究和论文重点关注这些合金的性能，这意味着工程师可以对这项技术的前景发展充满信心，L-PBF技术的接受度比其他研究成果较少的工艺高很多。 如今17-4PH和316L不锈钢是用于粘结剂喷射技术和金属熔融沉积成型技术（FDM）的主流材料。不过，3D打印技术参考已经报道过Ti6Al4V、铝合金以及铜合金均可已实现基于烧结的3D打印工艺突破。实际上，所有已知的MIM合金都可用于以烧结技术为基础的金属增材制造。因此对于铜和硬质合金材料而言其未来发展可以有更高预期——它们在L-PBF技术中较难进行打印。 2. 材料性能 这项研究选择了316L和17-4PH来比较使用L-PBF、MIM、金属FDM和粘结剂喷射工艺制造的零件性能。测试结果基于八个不同系统供应商提供的五十多个样本。完整的测试流程包括拉伸测试、硬度测试、表面粗糙度测量、显微观察和µCT分析。 结果报告将重点关注硬度测量和致密度测试，这也是金属零件质量的重要考量因素。致密度是金属材料具备的重要特性，其次是抗拉伸强度和疲劳特性。致密度同时能保证设计的气密性和水密性。这些情况中，部件密度低则必然要增加壁厚，才能避免部件的渗漏。 为了进行密度分析，用显微镜来检验每种工艺制造的零件的显微形貌，测试的样本来自几个粘结剂喷射技术和金属熔融沉积技术制造商，还有MIM和LB-PBF技术的样本。结果显示，各种技术的孔隙在大小、形状和分布情况都存在明显差异（如下图）。对于所有以烧结技术为基础的工艺，导致差异最可能的原因是脱脂和烧结的方案不同（采用第二代的硝酸/草酸催化脱脂法相比第一代的溶剂脱脂法的致密度更高），而不是因为不同的打印工艺。值得一提的是，所有FDM和BJ工艺打印的样品密度都超过了95-97%的标准MIM烧结密度范围，这些样品的供应商均面向军工需求。 图：粘结剂喷射、金属FDM、MIM和LB-PBF的金相孔隙分析为了尽量减少烧结温度和工艺流程的其他因素对机械性能的影响，还为了让工艺可比性更强，所有样本在烧结后都额外进行了相同的热处理。所有样本都放在1040°C真空环境内进行了一个小时的固溶处理。17-4PH样本进行了4小时550°C的硬化。图1、2是硬度测量的结果。从结果中可以看出，以烧结技术为基础的新兴增材制造工艺达到了ISO 22068对316L对MIM技术的要求数值， 17-4PH也接近/超过了ASTM的标准值。   图1 17-4PH的硬度（HV）图2 在1040°C下固溶处理316L的硬度（HV） 3. 设计自由度 与传统工艺相比，增材制造技术提供了更多的设计自由度。但是在使用L-PBF技术时，残余应力和支撑结构的要求给设计过程增加了限制。 虽然粘结剂喷射技术在制造过程中不需要支撑，但是烧结过程为了避免部件变形可能需要增加额外支撑。使用陶瓷支撑可以作为一种替代方式，将其放在在烧结过程容易变形的部位可以将部件固定住。这种方式只能用在大规模生产中，才能抵消成本的增加。 尺寸方面，MIM部件相对较小，通常大小只有50mm甚至更小。这种限制的原因在于脱脂和烧结工艺。实际上，脱脂工艺将材料厚度限制在5-10mm。超过这个厚度，脱脂时间就会成倍增加，或者根本无法完成脱脂。除此之外，烧结需要的温度接近材料熔点，当零件过大或者是结构较为复杂时，则容易变形。同时，在烧结过程中，部件有明显收缩，因此需要对零件模型进行提前缩放。 使用基于烧结的金属3D打印技术时，限制仍然存在。由于烧结过程中尺寸变形状况无法预测，需要测试多次来把握烧结期间会产生的变形情况，这也导致新兴的3D打印工艺只能制造简单的几何零件，要制作复杂零件就要不断试错。 4. 表面质量 金属增材制造的另一个重要评价标准是表面质量，高精度和低表面粗糙度都能避免额外的机械后处理。L-PBF制造的零件表面质量经常被拿来和铸造零件相比较。如果做外观件，其表面必须进行后处理，而如果是做内部结构件，则可以保持原样或只进行简单喷砂处理。MIM技术中，烧结后的零件质量通常能满足外观的要求。表面粗糙度以及尺寸精度的可重复性，能够生产高精度零件，且无需机械后处理。也可以将铣削操作放置在零件未烧结情况下，这样更容易操作，以烧结技术为基础制造的金属FDM和粘接喷射工艺也一样。 本次研究通过触觉检测，分析了烧结后表面粗糙度的数据。这些数值是通过在zx平面和xy平面内测量样本平面得到的。两种测试方法的平均值能够进行技术比较。不过对于金属FDM技术而言，表面粗糙度很大程度取决于打印的方向（如图3）。   图3与LB-PBF和MIM相比，新兴增材制造技术样品平均表面粗糙度Ra数值（µm） 经济角度：成本和价值链 如果使用LB-PBF技术，金属增材制造的特点是机器成本高、生产速度慢和材料成本高。所以并非技术上可行的方案在经济上也可行。基于烧结技术的金属3D打印技术有望改变这种情况，大大降低金属增材制造打印零件的成本。 1.材料成本 适用于LB-PBF技术的金属粉末成本价在每公斤40到400欧元不等，具体价格取决于合金种类。不锈钢最便宜，在每公斤40到80欧元之间。目前粘结剂喷射技术和LB-PBF技术一样，使用球形粉末颗粒作为原料。然而，Desktop Metal等公司的新技术使用的则是传统的MIM粉末。由于诸如17-4PH的不锈钢MIM粉末每公斤价格仅5到10欧元，这可能能够降低80-90%的成本，不过还需要在此基础上算上粘结剂的价格。 金属FDM原料包括由金属粉末和有机粘结剂化合物制成的金属丝、颗粒或棒材。粘结剂的成本已经包括在内，是基于传统MIM喂料（混合金属和粘接剂）制作的，目前如Raise3D使用的BASF的316L线材每公斤则要200欧元，其他供应商类似的金属耗材每公斤也要100欧元。而316L的MIM粒料每公斤在15到18欧元之间，未来金属FDM技术价格会比LB-PBF技术的更低，尽管现在仍然高于PBF。 2. 设备采购 对双激光LB-PBF系统的设备投入一般约为50万欧元，加上折旧和损耗，机器平均每小时费用为30到40欧元。单激光系统价格最低，而四激光系统每小时成本高达55欧元。 有相似成形范围，在300mm边缘长度范围内的粘结剂喷射系统投资成本差不多，只包括打印零件过程（不包括脱脂烧结流程）。此外，损耗和维护成本对这两种技术的影响不大，所以使用粘结剂喷射成型技术的机器每小时费用差不多。未来粘结剂喷射装备的投资成本预计会更高，约为100万欧元（不包括脱脂烧结），不过有望能在将来提高生产率。 金属FDM系统在投资、维护和损耗方面成本低很多。仅计算打印过程，机器成本在3万到10万欧元之间，每小时费用为3到8欧元。 3D打印技术参考提示，基于烧结的3D打印工艺所涉及的脱脂和后烧结过程，与这两个步骤相关的设备投资也需要不小的投资，具体分析见下文。 3. 效益情况 不同类型增材制造的批量生产成本是由各自系统的生产速度（cm³/h）和机器小时率计算的（如图4）。任何必要的机械后处理以及质量检查工作所产生的额外费用都不包括在内。   图4 新兴增材制造技术与LB-PBF相比，每个样件的平均成本 生产速度很难比较，虽然LB-PBF和FDM系统可以通过打印速率（随时间的体积变化，cm³/h）来量化对比，但粘结剂喷射工艺的打印速率很大程度上取决于填充密度。相同高度的打印工作使用的打印总时长相同，与体积无关。 分析表明，LB-PBF的生产速度与打印空间中同时工作的激光器数量有重要关系。根据提到的每小时费用，每立方厘米不锈钢的成本在1到3欧元之间。层厚是金属FDM技术打印量的关键。增加层厚，生产速度就提高了，但是大大降低了精度和表面质量。如上文所说，原料成本跟使用系统也有关系。将这些变量纳入计算，每立方厘米不锈钢的成本在0.5到2.5欧元之间。 粘结剂喷射技术的生产速度是由总的打印时间和填充密度计算出来的。填充密度反映了所有零件体积总和，和完整成形范围相关。大批量生产中，不同部件混合打印的填充密度通常为10%，优化后的堆叠部件填充密度达到30%。打印时间在20到24小时之间。考虑到接下来几年该技术的发展潜力，成形范围会不断增大，由于有了双向单程喷射技术，总打印时间会降到10小时。目前使用不锈钢，每立方厘米的制造成本还在0.5到1欧元之间。 4.…

3D打印将颠覆制造业，曾成为很多重塑产业发展拥趸的共同信仰。但是国内发展十多年，3D打印依然存在工业制造上的成本、效率难题。全球范围内金属3D打印技术主要分为两大阵营：直接金属3D打印和间接金属3D打印。其中，直接金属3D打印是将金属材料直接打印成金属件，而间接金属3D打印是通过粘结剂等将金属材料打印成型，然后将粘结剂去除掉，最终得到金属件。 目前直接金属3D打印技术主要是采用昂贵的激光、电子束或等离子作为输入热源来直接熔化金属粉末或其混合物进行逐层叠加打印制品。主要有选区激光熔化（SLM）、电子束选区熔化成型（EBM）、直接金属激光沉积（DED、LENS）、快速等离子体沉积（RPD）等技术。共同特点是打印与熔化一体、同时获得产品形状与性能。缺陷在于激光器等设备及材料价格高昂，运营成本高；打印速度慢、且产品性能一致性被质疑。 升华三维间接3D打印技术 由升华三维推出的“3D打印+粉末冶金”相结合的金属/陶瓷间接3D打印技术——粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP）。利用了已发展超过30年、并大规模应用于电子3C、汽车、医疗、军工航天等领域的金属粉末注射成形技术（MIM）。两者工艺流程有很多相通之处，结合3D打印对材料的控制和成形，实现最终的金属零部件个性化定制化生产。在得到具有一定密度和强度的生坯后，利用MIM的相关工艺对产品进行脱脂和烧结，获得性能一致且优良的产品。   间接金属3D打印 PEP技术有别于利用高强能量束直接熔化材料，同步获得产品形状和性能的直接3D打印技术。PEP技术将热加工过程转移到烧结步骤，这使得更容易管理热应力，因烧结温度低于其他类型的直接3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性。PEP技术打印材料体系丰富，具有类同于PIM工艺所用的粉末材料，适用于科研教育、工业制造、航天航空、军事国防、生物医疗、汽车、模具制造等领域生产复杂而轻便的金属零件。有望取代小批量，高成本的金属注射成型，大幅降低3D打印成本，并缩短交货时间。 PIM工艺流程 PEP技术工艺流程 升华三维间接3D打印技术优势 PEP技术为粉末冶金行业数字化赋能，解锁3D打印在粉末冶金领域的应用，释放粉末冶金的潜能。主要的技术优势包括以下方面： 可利用粉末注射成形成熟稳定的技术体系，产品性能一致性好 打印材料体系丰富。从不锈钢、模具钢、铜及铜合金、铝合金、高温合金、 钛合金、难熔金属等金属材料，到氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷材料，几乎无止境的潜在材料清单为3D打印大规模进入应用市场创造有利的客观条件。 与直接3D打印技术相比，打印设备、材料及打印成本更低，成形精度高，更有利于3D打印应用的推广及普及 绿色环保，打印材料可循环利用，有效利用率高 低成本的复杂产品定制化、批量化生产解决方案 升华三维间接3D打印技术工艺流程 1、3D打印成型 基于PEP技术，按照设计模型，通过升华三维自主研发的Uprise 3D打印机挤压和逐层堆积金属颗粒材料，使之快速成形。得到具有高精度，并一定密度和强度的生坯。打印成型后，生胚需要进行脱脂和烧结过程。 2、脱脂 脱脂的作用是从3D打印生胚中去除大部分粘结剂聚合物。脱脂工艺包括水脱脂、溶剂脱脂和催化脱脂。升华三维通常采用采用更环保，更安全的草酸脱脂炉，可批量处理，操作简单。被去除粘结剂聚合物的生坏称之为棕胚，将被送至烧结环节从而得到致密的金属部件。 3、烧结 获得棕坯的强度和密度都是较低的，为了获最终致密的金属部件，烧结工艺是必须和关键的。烧结条件需要在真空气氛和高温下进行，烧结炉可批量加工，性能高，操作简单。通过烧结，残余的粘结剂聚合物首先在适当的加热温度下被去除。当温度升高到金属粒子的熔点以上时，这些粒子开始熔化并增长到密度达到几乎98%。值得注意的是，在烧结过程中，由于粘结剂聚合物的去除和金属颗粒的生长，会发生收缩，但收缩率是恒定的。金属部分将按比例放大，以补偿在三维建模步骤中的收缩。烧结后的金属部件具有良好的力学性能，可应用于各种工业用途。 4、后处理 烧结的后的金属部件是完全致密的，可以直接使用。但是，当需要更好的外观时，可以使用抛光和涂层等后处理方法，改善打印件的美感和其他性能。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.使用金属桌面3D打印机能做什么——以汽车客户为例 3.知识分享：金属和高性能塑料桌面3D打印技术的落地应用 4.视频：桌面挤出3D打印316L不锈钢、Ti6Al4V、纯铜

6月14日，3D打印技术参考获悉，工业3D打印机制造商Desktop Metal宣布了一项战略整合和成本优化计划，将在未来24个月内节省至少1亿美元的总成本。作为该计划的一部分，该公司将裁员约12%的全球员工，理由是其去年收购的业务整合带来了生产力提高。 Desktop Metal创始人兼首席执行官Ric Fulop表示，Desktop Metal在2021年展示了显著增长，产品组合扩展到了新市场并融入了多种创新材料。虽然于去年完成的收购促进了这一增长，并增加了总的市场影响力；其最初专注于收获产品和上市协同效应，连续收购增加了成本和全球资产。 近日宣布的战略整合和成本优化计划是Desktop Metal对所有职能部门进行全面投资组合和业务运营审查的结果。 Desktop Metal的快速扩张 Desktop Metal自2020年12月在纽约证券交易所上市，便获得了“快速扩展”的基础。除了通过建立Desktop Health子公司来扩大其医疗产品组合，还成立其了专注于木材粘结剂喷射3D打印的子公司；除此之外，根据3D打印技术参考的了解，该公司在过去18个月中以11.1 亿美元的总对价收购了十家公司。 • 2021年1月，3亿美元收购DLP系统和材料生产商EnvisionTEC； •2021年5月，0.6亿美元收购弹性体DLP 3D打印解决方案的领导者Adaptive 3D； •2021年7月，0.2亿美元收购多材料粉末床熔融工艺的领导者Aerosint； •2021年8月，5.75亿美元收购粘结剂喷射金属3D打印工艺的领导者Exone； •2021年9月，0.08亿（有数据显示为0.06亿）美元收购液压和流体动力系统增材制造行业专家Aidro； •2021年11月，0.2亿美元收购新型功能粘结剂喷射新锐企业——Meta Additive。 Desktop Metal的疯狂收购以将关键竞争对手ExOne纳入囊中推向高潮。Desktop Metal 最近公布了他们的年终业绩，2021年的收入为 1.55亿美元，超出了预期。这个数字中只有14%来自ExOne，而66% 来自所有收购的总和。 Desktop Metal 的管理团队为投资者提出了一些需要关注的目标——2022年收入为2.6亿美元（到2025年达到10亿美元），并专注于盈利能力。他们一直在消耗的现金数量一直是一个问题，管理团队力图解决这一问题。 尽管该公司仍然看好2022财年的前景，并在第一季度实现了286%的收入增长，但却在二季度股价暴跌65%，这可能反映了投资者对该公司当前极度需要现金的反应。在此期间，经营亏损飙升至6950万美元，这可能是该公司宣布新的成本优化计划的关键因素。 成本优化与全球裁员 从本质上讲，Desktop Metal希望其新的成本优化计划能够为盈利铺平道路，提供简化的运营结构、整合全球设施并减少开支，这将支持公司在未来两年内的持续收入增长。 随着公司努力整合其设施并简化其产品开发计划，该公司的全球员工队伍将被削减12%。该计划的一个关键部分是调整公司的运营结构及其收购的品牌，将所有工程、制造、营销、财务、法律、人力资源和客户服务职能整合到Desktop Metal公司旗下。 特别是，该公司将重点关注高增长应用的近期收入和利润率增长，旨在提供“更高效”的运营模式。该公司前日宣布了对其美国员工的影响，并表示将继续审查国际员工的变化。 公司创始人表示，他们期待着将行业领先的创新与严格的成本管理相结合，为股东创造价值，在在快速增长的增材制造市场中实现两位数的增长。 注：本文内容来由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.无法忽视的DM帝国：被Desktop Metal收购的领先3D打印企业 2.千呼万唤始出来，Desktop Metal终于交付第一台生产级粘结剂喷射金属3D打印系统 3.Desktop Metal获德国汽车制造商790万美元订单，客户或是宝马 4.中文视频：Desktop Metal如何保障粘结剂喷射金属3D打印质量的均一性和可重复性

GE Additive于2017年就已经宣布开发粘结剂喷射金属3D打印技术，但直至今日，其设备仍然没有上市，而是推出了测试伙伴网络计划，与不同垂直领域的主要客户进行战略推广：如康明斯用于发电和汽车，西屋制动用于铁路，山特维克用于采矿，肯纳金属用于对耐磨和耐腐蚀至关重要的石油、天然气等工业应用。外媒指出，像“通用电气这样大的公司不一定会将其粘结剂喷射3D打印机出售给所有感兴趣的客户”。 GE Additive第三代粘结剂喷射金属3D打印机 GE Additive Binder Jet产品线负责人Brian Birkmeyer表示，“对我们来说，整个测试活动的关键是不同的行业或客户拥有不同的最终应用，而且在许多情况下，需要使用不同的材料。与肯纳金属的合作真正令人高兴的是，他们具有专业的材料知识，所开发的材料能够在平台上进行测试并增加应用范围。测试合作伙伴网络使我们专注于那些真正希望将该技术投入生产的客户——那些真正希望推动该技术应用向前发展并真正着眼于将组件或材料投入规模生产的公司。” GE Additive的这一商业逻辑解释了其为什么一直未急于推出基于该技术的设备。当前市场范围内，很多客户对粘结剂喷射技术充满期待，但并不非所有客户都有计划将其纳入生产体系。GE Additive坚持技术用于最终生产应用，培养的每一个客户都有影响一个产业的潜力，在如今该技术风靡3D打印及传统制造业的情况下，这一布局可谓将影响技术最终落地应用的口碑——让行业领袖接受一项技术的优势与不足，深入获取如何使用、用于哪里的专业知识。 3D 打印的碳化钨零件，展示了零件复杂性和减轻重量的可能性 用于石油和天然气或采矿的3D打印碳化钨钻头 任何一项技术都不会完美，粘结剂喷射技术更不会像很多客户想象的那样什么都可以做，GE Additive的商业思路有助于让客户对技术保持清醒的认识，并与客户一起推动实际应用。 基于此，GE Additive团队无法给出基于该技术的设备发布的确切日期，而是一直承诺“即将推出”。然而，康明斯已经将采用该技术制造的发动机部件商业化。2021年，发电机和发动机公司康明斯推出了采用粘结剂喷射金属3D打印制造的大功率柴油发动机喷枪头适配器，其优化的几何形状可以使喷油器更有效。在这种情况下，尽管我们尚未看到该平台在全行业范围内推出，但可能已经感受到了它的影响。 康明斯采用粘结剂喷射金属3D打印技术制造的发动机零件 GEAdditive粘结剂喷射金属3D打印烧结炉 不过，GE Additive的这一商业策略并不适用于从事该技术开发的所有公司，不是所有企业都能够像它一样拥有雄厚的财力以持续支持技术开发。 目前， GE Additive已经推出了第三代粘结剂喷射金属3D打印系统，相关资料指出，其成型尺寸达到390*390*267mm，已通过UL和CE认证，具有惰性和密封环境，无粉末暴露（闭环），完全能够处理反应性和易燃粉末。目前，GE Additive的粘结剂喷射技术主要与不锈钢和铜合金以及新开发的碳化钨等材料搭配使用，未来的路线图在很大程度上受到其测试合作伙伴的需求影响。 注：本文内容来由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.GE Additive迎来新合作伙伴，专注粘结剂喷射金属3D打印技术 3.Digital Metal推出批量制造级粘结剂喷射金属3D打印机 4.重磅：富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统

汽车制造是金属3D打印技术重要的应用领域，从快速制造原型，从而加快新车研发效率，到直接生产小批量零件，缩短供应链并节省成本，3D打印可谓是汽车行业重要的补充技术。除此之外，3D打印所特有的复杂零件制造优势，更可以简化汽车零件数量、降低重量，并节省材料。可以说，对汽车制造来说，3D打印技术优势非常多。虽如此，该技术到目前为止并未在该领域广泛使用。这是因为，具备更快、更便宜、制造更复杂部件的能力——才是未来汽车的制造方式。 当今汽车工业中的增材制造 在汽车领域，最早采用增材制造技术的并不是汽车制造商本身，而是他们赞助的车队。几十年来，从福特到法拉利，许多公司都把赛车作为测试新技术的孵化器。现在新车的许多标准功能——混合动力汽车的再生制动系统、按钮点火系统甚至后视镜——都可以追溯到它们的根源。同Z样的道理也适用于3D打印，尤其是金属打印。一级方程式车队、世界耐力挑战赛车队、E级方程式车队以及更多的车队都亲身体验了增材制造的好处——设计的快速迭代、快速原型制作和零部件的轻量化——都可以在赛道上提高车辆的性能。 既然3D打印有这么多的制造优势，那为什么汽车制造商还没有广泛采用呢? 从本质上说，它可以归结为三个因素——成本、材料和速度。 激光3D打印的复杂汽车零部件 3D打印技术目前所兼容材料种类也很有限。以塑料为例，目前能够成型的多数材料仅能满足有限的需求，对于汽车制造商更高要求的应用，现有材料甚至无法通过实验室的测试。 基于该技术的原材料成本非常高昂。即便已经经历了大幅降价，金属粉末每公斤的价格仍然达到上百甚至千余元，成品零件的成本则可能高达每公斤几百至数千元——对于大规模生产来说成本太高了。 在速度方面，即使是最好的机器也无法与大规模生产竞争。最快的粉末床熔融设备每小时只能生产100立方厘米。 虽然3D打印已经在汽车领域取得了成功，尤其是赛车运动能够承受为取得胜利而付出高成本来打印复杂部件，但只有更加经济高效，才能使其拓展到更广泛的制造过程中。当前，来自成本、材料和速度方面的挑战已经导致了该技术在汽车制造行业的应用受到限制，而且大多数零件仍在使用传统方法生产，如铸造、锻造、机加工和冲压。 激光粉末床熔融更适合小批量、高价值应用 迄今为止，应用最为广泛的3D打印系统——激光粉末床熔融技术，其采用激光一层层的熔化薄薄的金属粉末，直到零件完成制造。该技术能够快速准确的制备出金属零件，且在此前十年获得了汽车制造领域的广泛应用。宝马、福特、大众、奔驰等公司都在该技术的使用中均树立了典型案例，且在一定条件下实现了批量制造，但这些案例所涉零件仍多数局限于高端品牌，总量仍旧有限。 其原因仍离不开该领域对成本、材料和速度的要求。激光粉末床熔融装备需要大量的前期投资——整套系统需要100万美元或更多——每年只生产1吨零件，这不足以证明成本的合理性。此外，即便3D打印使金属零件制造更加灵活，但打印仅仅是第一步，后续还需要去除支撑等一系列后处理过程，从而进一步增加了零件成本。 △左右滑动查看更多 到目前为止，一系列汽车领域高价值的应用均源于激光粉末床熔融技术显著的制造优势——集成化、高精度和复杂制造的特点。例如通用汽车采用生成设计和3D打印将汽车传统座椅支架的八个组件整合为了一个组件，布加迪采用3D打印技术制造了新款凯龙制动钳，保时捷采用一系列创新设计3D打印了铝合金发动机外壳原型，宝马为i8 Roadster跑车批量打印的软顶支架等等。这些案例无论用于原型还是最终使用，都离不开激光粉末床熔融技术独特的制造特点。但同样有一个特点，这些应用都非常局限，几乎都属于高端品牌，极少能符合该领域对低成本、批量制造的要求。 基于挤出的桌面金属3D打印适用于原型制作 基于挤出的桌面型金属3D打印机具有办公方便的设计，排除了粉尘和激光暴露的风险，是一种更易于使用的端到端解决方案。 对处于新车设计和制造早期阶段的用户来说，桌面型金属3D打印机具有比传统粉末床设备便宜10倍的价格和方便快捷的操作性。此类系统可以在内部快速制作大量零件原型，快速测试不同的想法，探索新的结构可能性，在漫长而昂贵的设计周期中节省时间和金钱。最终能够以更低的开发成本呈现更好的设计，并使公司快速从设计和验证转向生产，加快产品上市。灵活的操作性还有助于降低成本，因为它减少了材料浪费，而且不需要专门为操作机器招聘专业员工。 Desktop Metal桌面金属3D打印装备 Raise3D桌面金属3D打印装备 该技术可以打印广泛的材料，包括H13工具钢、4140铬钢、316L和17-4 PH不锈钢等，非常适合于车企零部件开发、工装及零配件制造等。当前，比较有代表性的桌面挤出金属3D打印品牌有Desktop Metal、Raise3D、Markforged等，国内纵维立方也于2021年推出了基于该技术的3D打印机4Max Metal。 5月20日，国内知名的从事挤出工艺3D打印的代表企业Raise3D将带来线上云展活动，扫码预约直播可近距离观看其3D打印创新中心，听取桌面金属3D打印工艺研究报告。 以汽车一减震器为例，其提供阻尼以减少震动组件中的运动，并通过引导液压流体通过复杂的内部通道来实现更平稳的行驶。由于活塞内部几何形状复杂，传统制造需要由多个零件组装而成，与之不同的是，桌面金属3D打印机可以单步打印零件，缩短交货时间，降低成本。 采用桌面挤出金属3D打印技术制造的17-4ph减震器活塞 3D打印带来的几何自由度也允许制造商制造快速原型和探索新的活塞设计，同时消除了将工作外包的需要。在桌面型金属打印机上进行零件原型设计也有助于顺利过渡到批量生产，因为像粘结剂喷射这样的大批量系统能够生产同样复杂的设计。（案例来源：Desktop Metal） 粘结剂喷射金属3D打印更适合于大批量零件制造 粘结剂喷射工艺的最突出特点就是可以实现金属3D打印的批量化制造。基于该工艺的装备价格比传统激光3D打印机要低，打印速度是四激光粉末床熔融设备的几十甚至上百倍，所用材料为传统MIM粉末，相比球形粉价格更为低廉，零件的制造成本也因此比激光3D打印的零件低几十倍。因此，粘结剂喷射工艺在装备成本、粉末成本以及打印效率方面都超过金属3D打印，即便其零件性能略低，但仍具备与注射成型零件相同的水平。因此，该技术更适合于实现大批量零件制造。 基于以上优势，当前主要的汽车主机厂正在加快该技术的使用进程。领先的粘结剂喷射金属3D打印开发商分别获得了汽车行业内主要品牌的合作：大众汽车正在积极与惠普合作，福特也正在使用ExOne的粘结剂喷射技术制造汽车部件，而Desktop Metal近日获得了某德国汽车制造商790万美元的合同，业内猜测该客户可能是宝马汽车集团。 Desktop Metal粘结剂喷射3D打印装备 那么，该技术又是如何实现零部件从几千个到几十万个批量制造的呢？ 制造商在大规模生产零件之前，最初的生产量可能会很少，原因有几方面。在一辆特定汽车的生产初期，即使最终可能生产数十万辆的汽车，制造商在最初可能也只生产几百辆用来作为市场测试，然后才开始大规模生产。另一个原因是，像福特野马Shelby GT500这样的高性能汽车的产量通常是有限的——2010年，福特只生产了2000辆这种汽车——这意味着汽车制造商可能只需要对每一个零件只生产几千个。与此同时，对于售后零部件而言，这一数字可能更小——市场对某个特定零部件的需求可能只有几百个。 粘结剂喷射适合堆叠打印，大幅度提高了3D打印制造效率 对于需要大规模生产的零部件，粘结剂喷射金属3D打印的另一优势则更为明显——无模制造。该技术消除了对模具的需求，允许工程师将已经经过改进的设计——无论是通过桌面挤出金属3D打印技术还是传统原型方法——都可以通过粘结剂喷射金属3D打印实现大规模生产。可与传统大规模制造工艺竞争的打印速度，粘结剂喷射金属3D打印允许在一次任务中生产数千个零件，其价格和生产速度可以与铸造、锻造和机加工等工艺竞争。这种速度，再加上低成本MIM粉末的使用和简单的后处理，使得该工艺生产零件单件成本可能比其他3D打印工艺低20倍，并使增材制造成为铸造、锻造和机械加工的可行选择。 采用粘结剂喷射金属3D打印技术和SLM技术制造的宝马水泵轮 以创新设计的汽车水泵轮为例，它通过发动机和散热器冷却循环，消散燃烧过程中产生的热量。然而与其他产品不同的是，该部件是作为一个整体设计的，这使得它能够更有效地运行，并通过减轻重量来提高性能。由于零件几何形状复杂，无法通过铸造或锻造来创造，水轮采用金属3D打印制造，虽然使用SLM创建的部件已经在汽车上得到了成功验证，但每个部件的成本对于生产车辆来说太高了。使用粘结剂喷射金属3D打印，能够一次创建多达150个零件，每个零件的成本也能够降低到5美元，从而更加经济。 END 3D打印技术的发展在汽车制造生命周期的每个阶段都创造了新的机会——从功能原型到中批量生产，再到售后市场和备件。而这些机会大多与生产速度和零件复杂性有关，或者两者兼而有之。因为它不受传统制造的限制，3D打印允许设计师和工程师进入一个巨大的新设计空间，并创造越来越复杂的零件。 当优化的零件面临大规模生产时，材料、成型效率、价格成为阻挡3D打印技术广泛应用的限制性因素，优势无法体现。新技术的发展则打破了这种壁垒，使优化的结构能够大规模实现，并以一种高效和更加经济的形式。 扫描关注 3D打印技术参考 视频号 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.视频：了解FFF/FDM增材制造技术如何赋能汽车行业 3.详述：主流汽车制造商正在如何使用增材制造技术 4.视频：探访通用汽车专用于增材制造的新工厂

近日，3D打印技术参考获悉，瑞典3D打印机制造商Digital Metal宣布推出其最新的金属粘结剂喷射金属3D打印系统——DMP/PRO，该设备为大批量制造应用而设计，适用于医疗、消费品及工业机械等多个领域。 Digital Metal DMP/PRO DMP/PRO的构建体积为250×217×70（或186）mm，该公司将其称为是“真正的生产系统”，它的开发源自现有客户每天制造的零件达到数千个，对更高产量具有需求，新系统能够继续为客户提供更高产量和可追溯、可靠的产品质量。 Digital Metal 首席执行官表示，他们与现有粘结剂喷射市场不同的是，公司追求更严格的公差、更高的产量和更高的精度，他们正朝着更高的成熟度迈进。通过与脱脂、烧结和后处理设备协同，开发出模块化的、可扩展和工业化的制造平台。 Digital Metal DMP/PRO Digital Metal于2012年开始开发金属粘结剂喷射技术，以高精度、高生产率和出色的表面质量著称，应用领域涉及医疗/牙科、航空航天、汽车以及包含珠宝、手表、配饰等在内的奢侈品行业。 2017年，Digital Metal推出DM P2500，根据此前展出的案例，我们了解到这台设备在生产小尺寸金属零件方面具有特别优势，例如在手表及奢侈品行业的应用。这台打印机的运动精度高达0.001毫米，打印过程中可以35微米的分辨率制造非常小的高精度零件，烧结过后具有Ra 6.0微米的平均表面粗糙度，能够满足大多数最终用途的部件需求，在必要时可进一步提高表面光洁度。DM P2500可在15-25分钟内转入下一个打印作业，具有高效的利用率。 Digital Metal DM P2500制造的Montfort Watches手表零件 2018年，Digital Metal推出了金属3D打印的全自动化生产理念。在全自动化生产中，大多数的工艺步骤都将由机器人来处理，这将几乎消除所有手工作业，从而进一步提高生产率并降低生产成本。Digital Metal与霍尼韦尔航空航天公司、法国工业技术开发中心、英国国家增材制造中心等机构达成了合作。 2019年，Digital Metal推出两种“超级合金”DM247和DM625，实际上就是两种镍基合金的牌号，这是该公司为满足航空航天、汽车和工业领域对3D打印高温合金材料的需求增长而开发。 Digital Metal金属粘结剂喷射3D打印样件（来自TCT 3D打印展） 2021年2月，Digital Metal宣布推出纯铜3D打印材料，根据3D打印技术参考对粘结剂喷射技术的统计，该公司是第一个为粘结剂喷射3D打印系统提供官方认证的纯铜材料和工艺的设备商。根据该公司公布的数据，通过粘结剂喷射技术成型的纯铜致密度为96.6%，铜纯度为99.9%，然而并不知晓该公司的后处理工艺是否也包含了热等静压。 Digital Metal粘结剂喷射3D打印成型的散热器及扩音器天线 2022年5月，Digital Metal宣布推出新型DMP/PRO，这是该公司推出的下一代生产级粘结剂喷射系统。3D打印技术查询资料发现，它具有70400个喷嘴，1600dpi的分辨率，能以15.5 kHz的速度喷射2pL液滴，每小时可打印1000 cm3，确保实现高质量、大批量生产。这种高生产率依赖硬件平台、定制软件和快速更换粉末料仓保证，能够最大限度的减少停机时间和周转时间。DMP/PRO转为工业、奢侈品、医疗制造和消费品的精密生产而设计。 新设备的第一个客户是位于密歇根州的Azoth 3D，这是一家生产大批量精密3D打印零件的500强制造商。Azoth 3D总经理表示，Digital Metal的新机器具有更高的速度，同时能够保证质量和可靠性。“PRO 系列减少了扩展生产所需的资金，还通过提高机器吞吐量降低了零件成本。我们希望每周7天全天候运行，每天生产数千个零件。希望成为最大和最好的独立粘结剂喷射制造企业，这是我们实现目标所需的系统。” Digital Metal推出新的DMP/PRO工业金属粘结剂喷射3D打印机，为大批量制造带来转变。 补充视频，将发布于 3D打印技术参考 视频号 欢迎关注 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.GE Additive迎来新合作伙伴，专注粘结剂喷射金属3D打印技术 2.重磅：富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统 3.中文视频：ExOne保障粘结剂喷射金属3D打印质量的关键要素 4.粉末床熔融和粘结剂喷射金属3D打印零件热处理及烧结面临的挑战

2020年，知名动力管理公司美国伊顿宣布，旗下汽车集团(VehicleGroup)正在实施一项金属3D打印计划，通过缩短开发时间、提高效率，来促进实现工业4.0战略。该集团致力于最大限度地减少其工具和夹具生产线的停机时间，以跟上车辆设计的快速迭代和全球对汽车零部件的需求。除了大规模生产，该公司还为全球客户生产一次性定制解决方案。 因此，找出如何快速有效的对生产线进行最佳改造是当务之急，但他们也努力快速、熟练地开发定制零件并进行原型设计，以应对运输挑战。通过实施3D打印计划，Desktop Metal最初的Studio System——一种专为办公空间设计的桌面金属3D打印系统发挥了重要作用。 桌面金属3D打印技术对伊顿的影响是立竿见影的。由于能够快速打印各种工具和夹具——从齿轮倒角过程中使用的一组复杂的气动钳口到相对简单的冲压工具——工程师能够将工具的交货时间从三到四个星期缩短到只有五到十天，效率提高60%以上。同时，3D打印技术参考还了解到，根据尺寸和设计复杂性，与使用减材制造或传统制造相比，打印工具的制造成本降低了40%到80%；此外，公司设计师可以使用增材制造来探索设计复杂性的新水平，并创建包含内部通道的零件。 左右滑动查看更多，图片分别为： •自动装载滚齿机夹具，进行齿轮倒角操作 •齿轮联轴器夹具，在齿轮测量机上测量零件 •用于产品原型的测试夹具 •母线盒安全装置，用于打开和关闭母线盒 •主轴齿轮夹持垫，用于装/卸载自动化设备的磨损接触垫 •轴压板，用于辅助将轴压入轴承内圈 伊顿公司高级工程师Alex Abernethy表示，“在使用增材制造技术之前，我们害怕失败，但自从使用增材制造之后，即便失败了，也可以很快地纠正错误。” 尽管伊顿拥有多年使用聚合物3D打印机的经验，但该公司开始寻找可以支持其车间的金属3D打印系统。该公司之所以选择投资Desktop Metal的桌面金属3D打印系统，是因为它能够显著降低生产工具和其他零件的成本和交货时间，以及其易用性和适合办公室的设计。此类型的系统不使用松散的金属粉末或危险的激光，操作员几乎不需要个人防护装备。 金属桌面3D打印工艺，以金属棒材或丝材为原料，内部混合有金属粉末、蜡和/或聚合物粘结剂，通过打印机的喷嘴热熔挤出得到零件生坯，然后通过脱脂和烧结，可得到致密化的零件。因此，此类工艺通常配备打印机、脱脂炉和烧结炉三个重要部分，3D打印技术参考此前对该工艺的整个流程进行过详细的介绍。 Desktop Metal的金属桌面3D打印系统 伊顿公司指出，该工艺能够更快地满足客户需求并快速迭代零件，金属桌面3D打印系统已成为该公司工程和工具室团队工作流程中的标准配置，并每天用于支持全球运营。 伊顿公司使用金属桌面3D打印系统制造的零件分为四类：夹持组件、测试夹具、工具组件和替换零件。 夹持组件：由于其许多传统机床全天候运行，伊顿工程师努力提高它们的生产力。一种方法是使某些过程自动化，包括在装卸过程中使用机械臂和定制夹具来夹持工件。打印夹具可减少制造提前期和零件成本，同时减少传统制造方法的物流和操作员负担。 测试夹具：金属桌面3D打印系统也被证明是生产定制夹具的有效工具。在将产品运送给客户之前，伊顿会进行定期测试，以确保其产品符合严格的标准并按预期工作。其中许多测试需要独特的夹具，而且几乎总是小批量生产。使用金属桌面3D打印系统制造这些固定装置是一个增值过程，使公司能够节省时间和金钱，并减少与传统制造方法和供应链相关的物流负担。 3D打印的不锈钢机器人夹具用于自动装载滚齿机 工具组件：许多大批量制造工艺依赖于硬工具，而硬工具通常是生产成本更高、更耗时的零件之一。通过使用金属桌面3D打印系统制造这些工具，伊顿缩短了这些工具的交货时间和成本。 更换零件：与其他制造设备一样，伊顿必须不断维护其设备并在零件磨损或损坏时更换它们。为避免在等待更换零件时长时间停机，公司必须保留许多替换零件或支付额外费用通过传统方法快速制造零件。然而，金属桌面3D打印系统提供了另一种选择。使用零件的3D扫描，伊顿工程师能够对没有图纸的几个零件的模型进行逆向工程，并调整现有设计以进行打印。使用3D打印系统，该公司能够在几天内生产替换零件，这比传统制造快得多。打印的零件也比传统加工的零件便宜90%。 左右滑动查看更多，图片分别为： •工业炉门挡 •炉门支架用于打开和关闭炉门的旋转圆柱体 •用于齿轮齿倒角加工操作的气动钳口 • 注油喷嘴，有助于更快的将油填充到产品中 •炉链导轨，用于装卸炉的传送带上引导链条 3D打印技术参考获悉，Desktop Metal最新的金属3D打印系统Studio System2仅包括具有软件控制工作流程的打印和烧结过程。新材料配方使打印部件可以直接放入烧结中，而无需典型的溶剂脱脂阶段。 使用该公司的Fabricate软件，零件创建的所有方面都是自动化的。该公司表示，该软件会自动缩放零件，为打印和烧结过程定向，生成可分离的支撑，并应用专业冶金技术来优化制造。3D打印技术参考了解到，Studio System2还可以在整个支撑结构中自动生成接缝，并在支撑结构和零件之间打印重新配制的陶瓷界面材料，从而可以轻松地用手拆除支撑。新的金属桌面3D打印系统还使用户能够通过按下按钮来更换打印头，并在打印作业期间使用可再填充墨盒系统快速更换材料。 Desktop Metal无疑是业内较为知名的金属桌面3D打印系统制造商，该工艺的国内代表制造商有上海复志（Raise3D）和深圳升华三维。上海复志通过与巴斯夫合作，于2021年推出了全新的金属桌面3D打印解决方案，可与当前MIM行业无缝衔接。5月20日，上海复志将举办线上开放日活动，登陆TCT Live线上展，参观巴斯夫Forward AM增材制造中心，探索金属桌面挤出式3D打印工艺的全流程，并和上汽等整车OEM和关键零部件的行业标杆用户交流，扫描下方图片中的二维码，期待大家参与。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.知识分享：金属和高性能塑料桌面3D打印技术的落地应用 2.设计局限更少，功能驱动更多！铂力特研制船舶发动机冷却器 3.深度好文：讲透3D打印高强铝合金究竟是什么材料 4.拜登政府启动AM Forward计划，亲自为3D打印推动美国制造业发展站台

近日，3D打印技术参考获悉，GE Additive与工业技术的领导企业——美国肯纳金属公司达成合作，就前者的粘结剂喷射金属3D打印技术展开测试。肯纳金属将提升GE Additive在硬质合金碳化钨方面的粘结剂喷射金属3D打印能力，同时继续扩展其端到端金属增材制造解决方案，包括金属粉末、3D打印零件和工具生产。 GE Additive粘结剂喷射3D打印系统series3 美国肯纳金属公司一直是粉末冶金和刀具装置制造业的领袖，是集科研、制造及营销为一体的跨国公司，是有60年历史的世界著名硬质合金刀具生产制造商。该公司的的金属3D打印零件已经在石油和天然气、能源、工业加工和运输等各个行业获得了广泛的客户。肯纳将与GE Additive合作，利用其专有的硬质碳化钨材料，确定、设计和扩展后者采用粘结剂喷射进行特定应用批量生产的能力。 肯纳金属推出的硬质合金粉末 GE Additive继续开发其粘结剂喷射金属3D打印解决方案，促进增材制造成为实现批量生产的解决方案，其目标是每年生产数百万个零件。这一发展的关键是来自GE Additive 的Binder Jet Beta合作伙伴计划成员的持续实践投入。肯纳金属便是其最新的成员伙伴 肯纳金属在碳化钨增材制造领域处于领先地位，2021年9月，该公司推出新型的KAR85-AM-K碳化钨增材制造粉末，其具有优异的耐腐蚀性和耐磨性，专为石油和天然气和能源行业的3D打印高性能最终用途部件而设计。碳化钨的密度和刚度大约是钢的两倍，杨氏模量在530-700GPa之间，极限抗拉强度为344MPa。碳化钨还具有2870°C的极高熔点，其硬度可与刚玉媲美。以传统方式制造时，这种高性能化合物通常用于工业切削工具、弹药、采矿钻头、手术设备等。 GE Additive粘结剂喷射3D打印系统配备的烧结炉 与标准碳化钨不同，肯纳的KAR85-AM-K粉末采用专有的钴、镍和铬配方，与其他钴基钨牌号相比，该材料具有更高的耐腐蚀性。 GE Additive开发的粘结剂喷射金属3D打印机早期版本的成型尺寸达到390*390*267mm，并与当时GE的各业务部门通力合作，共同支持该技术的研究与开发。GE Additive已经可以打印航空、能源、汽车和其他工业领域使用的多种合金，不断开发的新材料和形状解决方案，能够满足客户的各种应用需求。 GE Additive粘结剂喷射3D打印的液压歧管 从GEAdditive给出的最新新闻图片可以看出，该公司已经开发出并在测试第三个版本的机器。虽然曾宣称将在2021年底前推出Binder Jet解决方案，目前看来将会延迟。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.GE增材：四年来，通用旗下多部门支持转向粘结剂喷射金属3D打印技术 2.代替铸造，知名制造商将把3D打印机纳入生产线——为航空发动机等制造精密零部件 3.GE公司的新尝试：采用金属3D打印代替铸造，发现成本更加经济 4.重磅：富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统