全球化工巨頭巴斯夫,已經大力進入3D打印材料行業(yè)。2018年TCT展位上,筆者看到,它要打造超乎想象的3D打印解決方案,海報上的宣傳資料是瞪大的眼睛,露出驚訝的表情。 △FDM 工藝3D打印+后期燒結出來的金屬零件 然而,真正令筆者驚訝的是,巴斯夫推出了一款金屬絲3D打印線材,使用FDM 3D打印機打印成型之后,可以得到金屬制件,相比一般的激光熔融金屬3D打印工藝,成本降低了不止10倍。因為普通的SLM工藝金屬3D打印機,價格從100萬到1000萬人民幣,而且金屬粉末材料成本也比較高;而FDM3D打印機,幾千元到上萬元人民幣即可。 △3D打印出來的金屬成型件,含粘合材料 △通過烘烤脫脂,去除了部分粘合材料的金屬件 △高溫燒結,去除所有的粘合材料,金屬粉末收縮成最終的金屬件制品 筆者了解到,F(xiàn)DM工藝實現(xiàn)金屬3D打印的原理:①把金屬粉末(例如不銹鋼316)與粘合材料(通常是某種聚合物,例如樹脂),充分混合,拉絲成為線材; △不銹鋼、銅金屬3D打印線材 ②使用FDM 3D打印機(噴頭需要高強度、高耐磨性,因為金屬混合物很容易對噴頭磨損;黃銅噴嘴的話,建議是一卷材料換一個噴嘴,當然用高耐磨的噴嘴更好),噴嘴高溫(例如300℃以上)融化線材,從噴嘴噴出來,層層疊加成型,得到初步的金屬制件; ③把金屬制件,加熱進行脫脂,把大部分粘合材料蒸發(fā)掉(此時制件會縮?。恍埩舻恼澈喜牧蠈⑺鼈兯缮⒌乇3衷谝黄?; ④高溫燒結(例如1300℃),去除所有的粘合材料,制件進一步收縮成一個牢固的最終產品; ⑤燒結后的金屬件和剛打印成型的金屬件相比,體積收縮到60%(兩大原因:粘合材料所占體積,被刨去;粉末之間的空隙減少,變得更為致密),質量降為80%(20%的質量為粘合材料,都蒸發(fā)掉了)。 FDM 工藝3D打印金屬的成本,只有傳統(tǒng)金屬3D打印工藝的10%不到,對于普通工業(yè),有著非常強大的吸引力。如果SLM工藝的金屬3D打印成本可以降低60%以上,那么在模具行業(yè),金屬3D打印將可以實現(xiàn)大規(guī)模應用。 文章轉載自:南極熊3d打印
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