由Markforged Metal X了解金属桌面3D打印机的应用特点

   

相较SLM设备,金属桌面机成本低,应用也更灵活。

SLM系统构成及相关设备包括打印机、水冷机、集成器、吸尘器、空压机、制氮机、退火炉、线切割等,常规成型尺寸整套设备售价约250-300w。

SLM制造的零件内部应力大,缺陷多,支撑多,对经验依赖性大试错成本高。而金属桌面机打印过程中不会出现热应力变形,易操作。当然,两者应用的领域不同,金属桌面机可以替代SLM的一部分应用。

金属桌面打印的原理

在材料方面,SLM金属粉末比金属线材容易受潮,桌面机使用的线材容易保存和使用,更换材料也很方便。Metal X所用的材料是由金属粉末、蜡和树脂混合而成的线材,组分比例为60:20:20。

打印之前,模型在自带软件中先放大,补偿烧结完成之后的收缩。

打印过程中,需要对基板和成型室加热。具体的加热温度与材料相关,但Metal X对工艺参数进行了保护,并不允许查看和修改参数。

打印机具有两个喷头,成型过程中,一个喷头挤出金属基线材,另一个喷头挤出陶瓷材料。陶瓷材料将支撑和实体之间形成了一个界面,方便实体与支撑分离。

实体和支撑丝材

实体与支撑之间的陶瓷界面

打印完成之后,首先将成型部分浸泡在清洗设备中,这一步称为脱蜡。

脱蜡完成后需要对成型部分进行干燥,然后送入烧结炉,通入保护气体,加热至材料熔点80%的温度,保护气体中包含氢气成分。

烧结完成的部件,具有各向同性,有别于SLM技术。精度不如SLM,致密度为96%。

实体与支撑轻松脱离

烧结完成之后,实体与支撑之间呈现明显的白色界面,即陶瓷分离界面,实体可轻松从支撑上取下。

Metal X打印烧结完的实物

Metal X目前可打印的材料包括:铝合金6061/7075、钛合金TC4、不锈钢17-4/316l、工具钢A-2/D-2、高温合金In625,新推出H13工具钢,每公斤售价230美元。

大批量生产通常与节省成本相关,但当产品处于开始、结束或远远超过其可销售寿命时,公司必须将剩余存货存入库存。增材制造提供了仅存储数字设计文件的能力,并且只在需要时快速打印一次性零件。按需打印可节省仓库空间、减少库存,实现快速原型设计和定制,从而提高供应链效率金属FDM具有一定的应用。内容部分参考自华融普瑞研讨会。