| 隨著金屬材料和增材製造技術的逐步發展成熟, 3D列印 越來越多被應用於工業航空, 汽車, 醫療, 科研等領域. 金屬粉末成型可以製造更好的液壓零件, 核電行業正在利用3D列印製造一些裝備. 湖南華曙高科已用 3D列印技術 成功製造出發動機轉子零部件, GE計劃將3D列印粘合劑噴射技術用於改進噴氣發動機的零部件, 保時捷用雷射金屬3D列印為經典老車更換零部件. 3D列印技術可以快速製造出各種模型, 靈活性極高且浪費少, 正在被越來多的企業採納. 特別是對於一些複雜結構和個性化需求, 3D列印顯得比傳統模型製造更適用. 各種金屬粉料的突破給3D列印帶來新的機遇, 金屬3D列印正在嘗試進入更多的應用領域, 並激發出巨大的市場空間. 根據研究機構Context最新報告, 2017年前三季3D列印市場處於增長態勢, 個人台式列印設備同比增長45%, 工業市場印表機增長2%. 金屬列印方面GE處於全球領先地位, 其次是EOS, SLMSolutions, 通快-TRUMPF和3DSystems. 那麼, 隨著金屬3D列印的興起, 未來誰將成為下一下行業巨頭? 金屬3D列印是未來製造最大趨勢之一, 越來越多的企業開始布局, 重點建設和供應3D印表機. 下面小編整理出十家全球最有潛力的金屬3D列印, 這些企業很有可能在未來金屬3D列印領域中掀起巨浪. 3D Systems: 新一代金屬添加製造平台 作為3D列印行業的領導者, 3D Systems推出了一系列直接金屬列印 (DMP) 3D印表機, 提供從入門級到全面的工廠解決方案. 其中, 入門級金屬印表機ProX DMP 100具有100x100x100毫米的構建體積以及手動材料裝載, 系統支援17-4PH不鏽鋼和鈷鉻. 該印表機還具有專有的粉末沉積系統, 可以在不支援的情況下構建低至20度的角度. 2017年11月, 3D Systems宣布推出新一代金屬添加劑製造生產平台DMP 8500, 該平台可以輕鬆地將生產無縫整合到工廠. DMP 8500工廠解決方案的特點是一個有效的和完全整合的工作流, 具有較低的總成本和較高經營高品質.
DMP 8500可以構建500x500x500毫米體積, 能用於航空航天, 工業和汽車行業的部件成型製造. DMP 8500工廠解決方案整合3dxpert軟體, 可以有效地優化功能部件和直接生產金屬零件. 這種模組化設計的金屬解決方案可以減少設備資本和確保最大限度的利用資源進行規模生產. 3DEO: 智能分層將成本降到最低 3DEO是位於洛杉磯的一家初創公司, 其願景是提供低成本, 大批量, 高質量的金屬部件生產和服務, 公司致力於降低金屬3D列印的單件成本, 並推出了智能分層技術專利, 能夠製造滿足MPIF標準35的高質量要求, 並能降低零件列印高達80%的成本. 業內認為導致金屬列印不被採用的最大障礙是成本, 3DEO獨特的工藝過程將有助於降低3D列印成本, 使大規模生產成為可能. 到目前為止, 公司已在洛杉磯開設了一個13000平方英尺的工廠, 在那裡他們有不少於三台機器線上生產. 3DEO公司目前主要使用不鏽鋼粉末, 但公司正在開發與其他金屬包括鉻鎳鐵合金, 鎳合金, 鈷鉻合金, 鈦合金, 軟磁合金, 鎢合金以及青銅, 銅和黃銅等列印技術. Arcam: 真空電子束熔化技術 大多數金屬 3D列印 機使用雷射作為能量來源, 但Arcam卻使用強大的電子束在真空下熔化金屬粉末 (EBM) , 從而逐層構建強大的金屬部件, 如髖關節植入物和噴氣發動機渦輪葉片. EBM工藝發生在真空和高溫環境下, 這將會導致釋放部件的材料性能, 並且與鍛造材料相當. Arcam是一家瑞典公司, 提供一系列針對行業特定需求的3D印表機, 包括醫療和航空航天. 例如, Arcam Q10 Plus和Q20 Plus是分別針對骨科植入物和航空零部件製造的兩款產品. A2X是Arcam推出的高端金屬印表機, 設計用於鈦合金列印, 可以提供高達3000瓦的光束功率, 同時保持掃描速度, 允許多點熔化. 目標是生產功能性航空航天部件以及在大學進行材料研究輔助. 圖片來源 Arcam 通用電氣在2016年收購了Arcam95%的股權, 上個月GE計劃收購ARCAM最後5%股權. 此外, Arcam計劃在瑞典擴大增材製造的規模, 預計建成後生產規模將達到現在的三倍. Airwolf 3D: 成熟的增材製造中心 總部位於加利福尼亞州的Airwolf 3D公司最近推出了其台式3D印表機EVO增材製造中心, 該中心能夠與金屬材料一起使用以及30多種其他材料, 包括碳纖維增強尼龍, 聚碳酸酯和支援水溶性材料HydroFill. 印表機採用了一種叫做Tri-Heat的加熱技術, 還配置了雙流高速AX2擠出頭, 可以加快大型部件的列印速度, 最大材料沉積速度達到0.4磅/小時. EVO的行星式擠出機組件是一種筒式組件, 可實現更高的扭矩以達到更快的擠出速度. 實質上, Airwolf 3D將金屬注塑成型與FDM 3D列印相結合. EVO增材製造中心採用堅固的設計, 目的是達到最大的剛性, Airwolf 3D聲稱它是市場上最強的金屬3D印表機. 和現在市場上大多數的高端案頭3D印表機一樣, EVO具有全彩觸摸屏讓用戶即時監控列印過程, 機器還設計了自動調平系統. 這種新開發功能意味著EVO可以提供高達3倍速度, 相比目前任何其他的案頭3D印表機有著更高的列印速度和精度. Desktop Metalis: 綁定金屬沉積成型 Desktop Metalis公司的Studio案頭金屬印表機專門針對工程師和設計師, 工程師無需外包即可快速製作金屬部件原型, 該系統可以列印96-99% 密度的部件. Desktop Metalis旨在建立金屬3D列印系統, 不僅用於大規模生產, 還用於辦公環境. Studio印表機不是使用雷射熔化金屬粉末, 而是採用綁定金屬沉積的過程類似於熔絲製造 (FDM) 印表機的工作方式. 公司表示, 這種方法提供了更多的安全性, 並實現了新功能, 例如使用閉孔填充材料以實現輕質強度. 該系統還包括一個通過溶解主粘合劑來製備用於燒結的綠色部件. 從FDM印刷的角度來看, 該系統通過專門配製的綁定金屬加熱和擠出和逐層成型, 然後再打磨以進行光整加工. 此外, 該系統的熔爐能夠在辦公環境中提供工業強度的燒結. Studio系統可以處理多種合金, 包括17-4PH不鏽鋼, AISI 4140鋼, 316L不鏽鋼, 銅, 鉻鎳鐵合金625和H13鋼材等. EOS: 高質量雷射列印技術 為作德國工業級金屬 3D列印 機供應商, EOS提供一系列金屬印表機, 包括入門級產品EOS M 100. 其中, EOS的旗艦金屬印表機與Stratasys提供的DMLS印表機類似, EOS M 290的列印體積為250x250x325毫米, 並使用400瓦光纖雷射列印零件. EOS M 100與EOS M 290的列印質量相當, 入門級印表機採用功率更低的200瓦光纖雷射器. 這些印表機還具有一套監控軟體EOSTATE, 用於對整個系統, 雷射, 粉末, 熔池和曝光過程進行即時質量監控. 該公司還為其金屬印表機提供了一個材料庫, 包括鋁, 鈷鉻合金, 馬氏體時效鋼, 鎳合金, 不鏽鋼和鈦. 圖片來源EOS 據報道, EOS已擴大其德國工廠的生產能力, 新建9000平方米的工廠能夠每年製造約1000台設備. 材料, 過程和系統是重中之重, 特別是在高質量標準, 如航空航天, 醫療技術市場或汽車行業, 製造商依賴於有驗證的系統和方法. 基於這一認識, EOS為其客戶提供充分的技術支援, 這有助於縮短製造時間和加快產品上市. Markforged: ADAM逐層列印金屬部件 Markforged是來自拉斯維加斯的3D印表機製造商, 其產品包括有最新發布的Metal X金屬3D印表機系列. Metal X採用新的Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM) 列印方法, 可以將包含在塑料粘合劑中的金屬粉末逐層列印金屬部件, 列印後塑料粘合劑被移除, 零件可以被燒結成通常的工程金屬. 根據Markforged的描述, 這種一次性燒結整個部件的工藝可以讓金屬晶體通過粘合層生長, 從而有效地消除了其他3D列印工藝所導致的層間強度低的問題. ADAM印表機可以列印超出其他金屬3D列印方法的幾何形狀, Metal X印表機的構建體積為250x220x200毫米, 並提供過程雷射檢測, 整合金屬材料處理系統以及可通過雲端進行遠程訪問. 印表機可列印17-4和30不鏽鋼. Markforged公司目前還向其客戶提供金屬測試服務, 將Metal X的材料選擇延伸至包括鋼, 鋁和鈦等. Markforged已獲得來自西門子旗下風險投資公司next47的3000萬美元C系列融資, 以及微軟, 保時捷的參與投資. 總的來說, 該創業公司迄今已籌集了5700萬美元. 此外, Markforged已經與空中巴士合作, 在2020年之前共同推出小型飛機到中型客機的混合動力推進系統.
雷尼紹 (Renishaw) : 金屬粉末床聚變技術 雷尼紹總部位於英國, 是世界領先的工程技術公司, 致力於採用金屬粉末床聚變技術構建組件的 3D列印 系統, 提供的產品用於噴氣發動機和風機製造, 還對牙科和腦部手術提供有力支援. RenAM 500M印表機是一款雷射粉末熔合添加劑製造系統, 直接應用於工廠車間的金屬列印製造. 它的建造體積為250×250×350毫米, 並具有自動粉末和廢物處理系統. 該公司還提供一系列用於3D列印的金屬粉末, 包括鈦, 鋁合金, 鈷鉻, 不鏽鋼和鎳合金等. 圖片來源Renishaw 公司作為美國測試與材料協會 (ASTM) 國際協會的一部分, 還負責為增材製造新金屬合金粉末開發參數和標準. 現在, 雷尼紹的技術是用來幫助hieta從原型階段的商業生產3D列印金屬換熱器. 熱交換產品通常由已焊接在一起的薄片材料製成, 由於設計複雜, 生產難度大且耗時, 而3D列印的方式很好的解決了這個難題. Stratasys: 高功率雷射列印技術 Stratasys公司一直是增材製造領域的一個重要品牌, 並且最近在其產品組合中增加了金屬印刷功能. 公司現在提供直接金屬雷射燒結 (DMLS) , 一種直接金屬雷射熔化 (DMLM) 或雷射粉末熔合 (LPBF) 技術, Stratasys表示可以精確地建立具有複雜幾何形狀的零件, 這是傳統製造方法不能達到的. Stratasys還聲稱DMLS零件比鑄造金屬零件更堅固和更密集. DMLS使用高功率雷射器對金屬粉末和合金進行微焊接, 以形成功能齊全的金屬部件. 目前, DMLS可以與鋁, 不鏽鋼鈦和合金配合使用. 公司表示DMLS金屬 3D列印 非常適合列印複雜的油氣結構, 定製醫療器具, 合并航空零件和高難度的功能原型. 公司與新加坡航空航天公司SIA工程 (SIAEC) 合作建成了服務商用航空部件的3D列印中心, 新工廠由Stratasys和SIAEC共同運營, 主要為航空公司提供維護, 修理和檢修飛機服務. 此外公司最近推出了VeroDraft和FullCure 700兩款高性比新材料, 可降低50%的3D列印成本. Sciaky: 世界上最大的金屬3D列印 總部位於芝加哥的Sciaky公司擁有電子束增材製造 (EBAM) 300系列印表機, 並號稱是世界上最大的金屬零件3D列印設備, 其最大工作範圍為19x4x4x8英尺. EBAM 300的沉積速率為每小時7-20磅. 據該公司介紹, 該印表機能夠在48小時內生產出10英尺長的鈦飛機結構. EBAM的工作原理是將金屬粉末放入真空中並用電子束加熱, 根據Sciaky的描述, EBAM提供了高精度的部件幾何形狀控制功能, 並能顯著減少材料的浪費. EBAM 300主要用於航空航天, 國防, 能源和金屬行業的大規模列印, 可用來建立, 增強和修複終端設備. 圖片來源Sciaky Sciaky的增材製造技術被洛克希德馬丁空間系統用來製造航空零部件和修理坦克, EBAM 300可與一系列合金 (包括鈦, 鉭, 鉻鎳鐵合金和鈮) 配合使用. EBAM系統還包括雙線選項, 使製造商能夠在相同的列印作業中合并兩種不同的金屬合金. |
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