| 随着金属材料和增材制造技术的逐步发展成熟, 3D打印 越来越多被应用于工业航空, 汽车, 医疗, 科研等领域. 金属粉末成型可以制造更好的液压零件, 核电行业正在利用3D打印制造一些装备. 湖南华曙高科已用 3D打印技术 成功制造出发动机转子零部件, GE计划将3D打印粘合剂喷射技术用于改进喷气发动机的零部件, 保时捷用激光金属3D打印为经典老车更换零部件. 3D打印技术可以快速制造出各种模型, 灵活性极高且浪费少, 正在被越来多的企业采纳. 特别是对于一些复杂结构和个性化需求, 3D打印显得比传统模型制造更适用. 各种金属粉料的突破给3D打印带来新的机遇, 金属3D打印正在尝试进入更多的应用领域, 并激发出巨大的市场空间. 根据研究机构Context最新报告, 2017年前三季3D打印市场处于增长态势, 个人台式打印设备同比增长45%, 工业市场打印机增长2%. 金属打印方面GE处于全球领先地位, 其次是EOS, SLMSolutions, 通快-TRUMPF和3DSystems. 那么, 随着金属3D打印的兴起, 未来谁将成为下一下行业巨头? 金属3D打印是未来制造最大趋势之一, 越来越多的企业开始布局, 重点建设和供应3D打印机. 下面小编整理出十家全球最有潜力的金属3D打印, 这些企业很有可能在未来金属3D打印领域中掀起巨浪. 3D Systems: 新一代金属添加制造平台 作为3D打印行业的领导者, 3D Systems推出了一系列直接金属打印 (DMP) 3D打印机, 提供从入门级到全面的工厂解决方案. 其中, 入门级金属打印机ProX DMP 100具有100x100x100毫米的构建体积以及手动材料装载, 系统支持17-4PH不锈钢和钴铬. 该打印机还具有专有的粉末沉积系统, 可以在不支持的情况下构建低至20度的角度. 2017年11月, 3D Systems宣布推出新一代金属添加剂制造生产平台DMP 8500, 该平台可以轻松地将生产无缝集成到工厂. DMP 8500工厂解决方案的特点是一个有效的和完全集成的工作流, 具有较低的总成本和较高经营高品质.
DMP 8500可以构建500x500x500毫米体积, 能用于航空航天, 工业和汽车行业的部件成型制造. DMP 8500工厂解决方案集成3dxpert软件, 可以有效地优化功能部件和直接生产金属零件. 这种模块化设计的金属解决方案可以减少设备资本和确保最大限度的利用资源进行规模生产. 3DEO: 智能分层将成本降到最低 3DEO是位于洛杉矶的一家初创公司, 其愿景是提供低成本, 大批量, 高质量的金属部件生产和服务, 公司致力于降低金属3D打印的单件成本, 并推出了智能分层技术专利, 能够制造满足MPIF标准35的高质量要求, 并能降低零件打印高达80%的成本. 业内认为导致金属打印不被采用的最大障碍是成本, 3DEO独特的工艺过程将有助于降低3D打印成本, 使大规模生产成为可能. 到目前为止, 公司已在洛杉矶开设了一个13000平方英尺的工厂, 在那里他们有不少于三台机器在线生产. 3DEO公司目前主要使用不锈钢粉末, 但公司正在开发与其他金属包括铬镍铁合金, 镍合金, 钴铬合金, 钛合金, 软磁合金, 钨合金以及青铜, 铜和黄铜等打印技术. Arcam: 真空电子束熔化技术 大多数金属 3D打印 机使用激光作为能量来源, 但Arcam却使用强大的电子束在真空下熔化金属粉末 (EBM) , 从而逐层构建强大的金属部件, 如髋关节植入物和喷气发动机涡轮叶片. EBM工艺发生在真空和高温环境下, 这将会导致释放部件的材料性能, 并且与锻造材料相当. Arcam是一家瑞典公司, 提供一系列针对行业特定需求的3D打印机, 包括医疗和航空航天. 例如, Arcam Q10 Plus和Q20 Plus是分别针对骨科植入物和航空零部件制造的两款产品. A2X是Arcam推出的高端金属打印机, 设计用于钛合金打印, 可以提供高达3000瓦的光束功率, 同时保持扫描速度, 允许多点熔化. 目标是生产功能性航空航天部件以及在大学进行材料研究辅助. 图片来源 Arcam 通用电气在2016年收购了Arcam95%的股权, 上个月GE计划收购ARCAM最后5%股权. 此外, Arcam计划在瑞典扩大增材制造的规模, 预计建成后生产规模将达到现在的三倍. Airwolf 3D: 成熟的增材制造中心 总部位于加利福尼亚州的Airwolf 3D公司最近推出了其台式3D打印机EVO增材制造中心, 该中心能够与金属材料一起使用以及30多种其他材料, 包括碳纤维增强尼龙, 聚碳酸酯和支持水溶性材料HydroFill. 打印机采用了一种叫做Tri-Heat的加热技术, 还配置了双流高速AX2挤出头, 可以加快大型部件的打印速度, 最大材料沉积速度达到0.4磅/小时. EVO的行星式挤出机组件是一种筒式组件, 可实现更高的扭矩以达到更快的挤出速度. 实质上, Airwolf 3D将金属注塑成型与FDM 3D打印相结合. EVO增材制造中心采用坚固的设计, 目的是达到最大的刚性, Airwolf 3D声称它是市场上最强的金属3D打印机. 和现在市场上大多数的高端桌面3D打印机一样, EVO具有全彩触摸屏让用户实时监控打印过程, 机器还设计了自动调平系统. 这种新开发功能意味着EVO可以提供高达3倍速度, 相比目前任何其他的桌面3D打印机有着更高的打印速度和精度. Desktop Metalis: 绑定金属沉积成型 Desktop Metalis公司的Studio桌面金属打印机专门针对工程师和设计师, 工程师无需外包即可快速制作金属部件原型, 该系统可以打印96-99% 密度的部件. Desktop Metalis旨在创建金属3D打印系统, 不仅用于大规模生产, 还用于办公环境. Studio打印机不是使用激光熔化金属粉末, 而是采用绑定金属沉积的过程类似于熔丝制造 (FDM) 打印机的工作方式. 公司表示, 这种方法提供了更多的安全性, 并实现了新功能, 例如使用闭孔填充材料以实现轻质强度. 该系统还包括一个通过溶解主粘合剂来制备用于烧结的绿色部件. 从FDM印刷的角度来看, 该系统通过专门配制的绑定金属加热和挤出和逐层成型, 然后再打磨以进行光整加工. 此外, 该系统的熔炉能够在办公环境中提供工业强度的烧结. Studio系统可以处理多种合金, 包括17-4PH不锈钢, AISI 4140钢, 316L不锈钢, 铜, 铬镍铁合金625和H13钢材等. EOS: 高质量激光打印技术 为作德国工业级金属 3D打印 机供应商, EOS提供一系列金属打印机, 包括入门级产品EOS M 100. 其中, EOS的旗舰金属打印机与Stratasys提供的DMLS打印机类似, EOS M 290的打印体积为250x250x325毫米, 并使用400瓦光纤激光打印零件. EOS M 100与EOS M 290的打印质量相当, 入门级打印机采用功率更低的200瓦光纤激光器. 这些打印机还具有一套监控软件EOSTATE, 用于对整个系统, 激光, 粉末, 熔池和曝光过程进行实时质量监控. 该公司还为其金属打印机提供了一个材料库, 包括铝, 钴铬合金, 马氏体时效钢, 镍合金, 不锈钢和钛. 图片来源EOS 据报道, EOS已扩大其德国工厂的生产能力, 新建9000平方米的工厂能够每年制造约1000台设备. 材料, 过程和系统是重中之重, 特别是在高质量标准, 如航空航天, 医疗技术市场或汽车行业, 制造商依赖于有验证的系统和方法. 基于这一认识, EOS为其客户提供充分的技术支持, 这有助于缩短制造时间和加快产品上市. Markforged: ADAM逐层打印金属部件 Markforged是来自拉斯维加斯的3D打印机制造商, 其产品包括有最新发布的Metal X金属3D打印机系列. Metal X采用新的Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM) 打印方法, 可以将包含在塑料粘合剂中的金属粉末逐层打印金属部件, 打印后塑料粘合剂被移除, 零件可以被烧结成通常的工程金属. 根据Markforged的描述, 这种一次性烧结整个部件的工艺可以让金属晶体通过粘合层生长, 从而有效地消除了其他3D打印工艺所导致的层间强度低的问题. ADAM打印机可以打印超出其他金属3D打印方法的几何形状, Metal X打印机的构建体积为250x220x200毫米, 并提供过程激光检测, 集成金属材料处理系统以及可通过云端进行远程访问. 打印机可打印17-4和30不锈钢. Markforged公司目前还向其客户提供金属测试服务, 将Metal X的材料选择延伸至包括钢, 铝和钛等. Markforged已获得来自西门子旗下风险投资公司next47的3000万美元C系列融资, 以及微软, 保时捷的参与投资. 总的来说, 该创业公司迄今已筹集了5700万美元. 此外, Markforged已经与空中巴士合作, 在2020年之前共同推出小型飞机到中型客机的混合动力推进系统.
雷尼绍 (Renishaw) : 金属粉末床聚变技术 雷尼绍总部位于英国, 是世界领先的工程技术公司, 致力于采用金属粉末床聚变技术构建组件的 3D打印 系统, 提供的产品用于喷气发动机和风机制造, 还对牙科和脑部手术提供有力支持. RenAM 500M打印机是一款激光粉末熔合添加剂制造系统, 直接应用于工厂车间的金属打印制造. 它的建造体积为250×250×350毫米, 并具有自动粉末和废物处理系统. 该公司还提供一系列用于3D打印的金属粉末, 包括钛, 铝合金, 钴铬, 不锈钢和镍合金等. 图片来源Renishaw 公司作为美国测试与材料协会 (ASTM) 国际协会的一部分, 还负责为增材制造新金属合金粉末开发参数和标准. 现在, 雷尼绍的技术是用来帮助hieta从原型阶段的商业生产3D打印金属换热器. 热交换产品通常由已焊接在一起的薄片材料制成, 由于设计复杂, 生产难度大且耗时, 而3D打印的方式很好的解决了这个难题. Stratasys: 高功率激光打印技术 Stratasys公司一直是增材制造领域的一个重要品牌, 并且最近在其产品组合中增加了金属印刷功能. 公司现在提供直接金属激光烧结 (DMLS) , 一种直接金属激光熔化 (DMLM) 或激光粉末熔合 (LPBF) 技术, Stratasys表示可以精确地创建具有复杂几何形状的零件, 这是传统制造方法不能达到的. Stratasys还声称DMLS零件比铸造金属零件更坚固和更密集. DMLS使用高功率激光器对金属粉末和合金进行微焊接, 以形成功能齐全的金属部件. 目前, DMLS可以与铝, 不锈钢钛和合金配合使用. 公司表示DMLS金属 3D打印 非常适合打印复杂的油气结构, 定制医疗器具, 合并航空零件和高难度的功能原型. 公司与新加坡航空航天公司SIA工程 (SIAEC) 合作建成了服务商用航空部件的3D打印中心, 新工厂由Stratasys和SIAEC共同运营, 主要为航空公司提供维护, 修理和检修飞机服务. 此外公司最近推出了VeroDraft和FullCure 700两款高性比新材料, 可降低50%的3D打印成本. Sciaky: 世界上最大的金属3D打印 总部位于芝加哥的Sciaky公司拥有电子束增材制造 (EBAM) 300系列打印机, 并号称是世界上最大的金属零件3D打印设备, 其最大工作范围为19x4x4x8英尺. EBAM 300的沉积速率为每小时7-20磅. 据该公司介绍, 该打印机能够在48小时内生产出10英尺长的钛飞机结构. EBAM的工作原理是将金属粉末放入真空中并用电子束加热, 根据Sciaky的描述, EBAM提供了高精度的部件几何形状控制功能, 并能显著减少材料的浪费. EBAM 300主要用于航空航天, 国防, 能源和金属行业的大规模打印, 可用来创建, 增强和修复终端设备. 图片来源Sciaky Sciaky的增材制造技术被洛克希德马丁空间系统用来制造航空零部件和修理坦克, EBAM 300可与一系列合金 (包括钛, 钽, 铬镍铁合金和铌) 配合使用. EBAM系统还包括双线选项, 使制造商能够在相同的打印作业中合并两种不同的金属合金. |
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