目前全球范围内金属3D打印技术主要分为两大阵营,直接金属3D打印(包括SLM、EBM、LENS、WAAM等工艺)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打印是通过粘合剂等将金属材料打印成型,再将粘合剂去除掉,最终得到金属件。间接金属3D打印瞄准的是低成本批量生产的市场,以Desktop Metal、Markforged为代表的间接金属3D打印公司发展迅猛,然而其设备售价仍然在数十万甚至上百万人民币。 △切片->3D打印生坯->棕坯->金属件 而国内的一家桌面级3D打印机厂商却要彻底打破这一局面,2020年8月4日,南极熊获悉,深圳纵维立方(Anycubic)发布了一款桌面级的金属3D打印机——4max Metal。 4max Metal是专门打印金属材料的桌面级3D打印机,可打印316L不锈钢材料并通过脱脂烧结工艺得到工业应用级别的金属零件,而且设备价格竟然不到 1万元人民币。 极为低价的金属3D打印解决方案 纵维立方采用的是间接金属打印工艺,通过对FFF桌面3D打印机4max Metal,配合与升华三维联合开发的316L不锈钢材料,打印出金属件的生柸,然后再进行脱脂和烧结就能得到最终的金属件。 其工艺流程如下: ① 设计的时候,打印的零件需要按比例放大,以补偿烧结过程中的收缩。然后对3D数据模型进行切片处理
② 给设备装入316L不锈钢线材并开始打印
③ 把打印好的零件批量放入脱脂炉中加热脱脂,去掉高分子粘合剂 ④ 脱脂后再放入烧结炉中烧结,剩余的粘合剂将会被烧掉,零件收缩,得到最终的金属零件 △316L不锈钢材质的纯金属件 与SLM 金属3D打印工艺相比,4max Metal具有更好的成本优势,售价不到同成型尺寸SLM 金属3D打印机价格的1/200,而且操作简单。如此计算,购买一台SLM金属机的价钱,可以采购200台4max Metal,用于生产金属零件,其产能将大幅增加。 当然,这种FDM技术打印出来的金属零件,与SLM技术相比,仍具有很大的局限性。例如打印精度问题、收缩比例的控制问题、致密度和强度问题等。
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