Admatec推出使用DLP的金屬3D打印機
金屬3D打印的歷史大約只有3D打印行業30年悠久歷史的一半,但該技術令人印象非常深刻,這是因為其不僅成本昂貴,而且很復雜。現在,全球的金屬3D打印機制造商都希望開發出降低成本和難度的金屬3D打印機。
這些公司包括Markforged、Desktop Metal和Admatec。Admatec是利用舊的金屬注塑技術來創建金屬部件,然后可以在烤箱中燒結以實現最終零件特性。其中Desktop Metal備受關注,這是因為該公司收到了來自Google、GE和寶馬等公司的9700萬美元的投資。其只是一個初創企業,但有可能會引領金屬3D打印走上一個更便宜的趨勢。
現在,該公司總經理Michiel de Bruijcker講給我們分享Admatec的數字光處理(DLP)金屬3D打印方法以及陶瓷3D打印。
從注塑到3D打印
De Bruijcker解釋說:“Admatec根植于陶瓷和金屬注射成型的粉末冶金,作為另一家荷蘭公司Formatec Ceramics的分支。Formatec成立于1996年,專注于陶瓷注塑。”
如上面的視頻所示,該方法類似于聚合物注射成型,因為金屬模具中填充有材料以產生端部。然后,使用陶瓷,將由陶瓷顆粒和粘合劑材料制成的漿料注入模具中。將所得的“模具”放入爐中,進行燒結。
根據de Bruijcker的說法,他在2011年擔任Formatec的董事總經理時,開始研究如何擠出成型金屬和陶瓷粉末的方法。團隊想知道是否可以在脫脂和燒結之前用3D打印形成形狀。憑借來自Formatec的資金,他的團隊為此開始研究。
使用DLP,可以加載具有陶瓷粉末的感光樹脂,并對其進行3D打印。由于Formatec多年的脫脂和燒結經驗,這個過程并不困難。研發工作始于2012年夏季,到2013年11月,新公司Admatec誕生。
與其他DLP工藝不同的是,它將光從下面投射到一個感光樹脂桶上,Admatec的技術使用鋁箔將紫外線投影儀上方的材料運送到懸掛的打印板上。打印板然后下降到箔上,投影機的投射光將樹脂固化在打印板上。該過程一直持續到打印完成,并將該部件放入烘箱中進行脫膠并燒結至99.7%以上的密度。
“有一臺原型機,然后我們構造了四臺打印機,”de Bruijcker說。“這四臺打印機只是在內部使用。同時,我們正在對這項技術進行專利申請。然后,我們在這些自制的機器上有足夠的時間,來證明這項技術足夠的安全。只有我們感到足夠安全,才能進入市場。”
3D打印陶瓷和金屬
Admatec于2016年5月推出了能夠3D打印陶瓷的3D打印機ADMAFLEX 130。ADMAFLEX 130具有競爭力的價格,可以使用氧化鋯、氧化鋁和熔融石英材料打印。雖然公司在市場上有這些材料,但系統并不局限于此。
事實上,ADMAFLEX機器在材料方面是開放的,這意味著客戶,如研究型大學和應用研究機構的客戶,可以制造自己的漿料。de Bruijcker解釋說:“我們強烈認為,市場如此年輕,實際上更適合上市,更多的人在做發展工作,而不是單靠我們。”
在該技術的相關應用中,de Bruijcker表示:“令人驚訝的是,實際上有多少應用程序專門用于3D打印。它可用于需要高溫的高科技組件。我們堅決接受骨植入物的發展,這將需要一點時間才能實現。牙科是一個大的市場。我們正在為航空市場投資鑄造核心。該技術用于打印美容產品,例如用于眼鏡行業。我們正在打印微反應器,進行與燃料分離相關的反應。每6個月有另一個申請。”
將技術轉化為金屬需要與荷蘭能源研究中心進行廣泛的工作,但是在2017年的AMUG上,Admatec公布了ADMETALFLEX金屬3D打印機。與DLP金屬3D打印相關的最大問題之一是創造出適當的漿料。由于金屬粉末的性質較暗,顆粒會吸收更多的光,而且比陶瓷要快得多。
de Bruijcker說:“我們必須解決這個問題,以使光線通過感光樹脂,并實際激活和交聯聚合物。為了做到這一點,我們必須涂上金屬粉末。”
此外,在金屬系統中,漿料和打印物之間的吸力更高。Admatec必須開發一些具體的工程解決方案來處理更高的力量。 ADMETALFLEX還能夠以比ADMAFLEX 130更精細的分辨率進行打印。
像其陶瓷前身一樣,ADMETALFLEX將擁有一個開放的材料平臺。目前,它可以用316L不銹鋼打印,Admatec正在開發鎢、鉻鎳鐵合金和鈦。
DLP的優點
雖然Markforged和Desktop Metal正在向依賴類似MIM技術的市場推出金屬3D打印機,但ADMATEC具有獨特的優勢。DLP 3D打印以其高分辨率而聞名,ADMETALFLEX可以打印0.3至0.4mm的細節。
“這種技術有幾個優點,”de Bruijcker解釋說。“其中之一就是完全斷開了成型工藝和材料性能。成型由DLP打印系統完成,但材料特性來自燒結爐,這為您提供了一個非常好的均勻的溫暖烤箱,您可以獲得比從[選擇性激光熔化]機器更好的部件。”
根據de Bruijcker的說法,除了細節外,表面光潔度也相當平滑。金屬3D打印的選擇性激光熔融技術并不是這樣。這些零件需要大量的后期處理才能使它們能夠在展會現場展示。
可能的是,隨著Desktop Metal和Markforged的技術的推出,Admatec在正確的時間進入市場。金屬3D打印可以比以前通過間接MIM式樣方法更加實惠。客戶甚至可以從多個制造商處購買機器,因為ADMETALFLEX系統可用于高度詳細的部件,另一個公司的產品可用于另一個應用。
而Desktop Metal、Markforged和Admatec在市場上并不孤單。例如,以色列的XJet有自己的噴墨型金屬3D打印工藝。一旦制造業認識到間接金屬打印工藝的可承受性,ExOne也可能吸引更多客戶。
惠普還表明,其多噴射融合平臺可以修改為3D打印陶瓷。如果是這樣,如果公司在即將到來的活動中公布了金屬3D打印件,這并不奇怪。誰知道?也許其他DLP制造商,如Carbon將開發自己的金屬負載感光樹脂。
在此期間,Admatec正在開發自己的技術。de Bruijcker表示:“我們非常希望擴大我們的物料組合。”
目前,ADMAFLEX 130已經可以訂購,而ADMETALFLEX將在今年第三季度發貨。
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