Desktop Metal使用Studio System 2將鈦合金納入制造行列

導(dǎo)讀：Ti64是一種應(yīng)用廣泛的鈦合金，具有高抗拉強(qiáng)度、耐腐蝕性和生物相容性等特點(diǎn)。它具有高強(qiáng)度重量比，被認(rèn)為是航空航天和國(guó)防、汽車(chē)、石油和天然氣等行業(yè)高性能生產(chǎn)應(yīng)用的理想材料。此外，這種材料的生物相容性使其在醫(yī)療應(yīng)用中特別受歡迎，例如手術(shù)器械和植入物。

△機(jī)器支架

南極熊獲悉，大規(guī)模生產(chǎn)和增材制造解決方案領(lǐng)導(dǎo)者Desktop Metal(NYSE:DM) 于2021年8月4日宣布，已成功獲批將鈦合金Ti-6Al-4V (Ti64) 用于Studio System 2制造平臺(tái)，小批量打印高性能金屬零件。材料將于9月開(kāi)始發(fā)貨，將擴(kuò)展Desktop Metal現(xiàn)有的Studio System 2材料組合：316不銹鋼、17-4PH不銹鋼、4140低合金鋼、H13工具鋼和銅產(chǎn)品。

△Studio System 2和配套爐子，照片來(lái)自 Desktop Metal

3D打印Ti64

據(jù)悉，Studio System 2生產(chǎn)的Ti64具有卓越的機(jī)械性能，拉伸性能包括730 MPa的屈服強(qiáng)度、845 MPa的極限拉伸強(qiáng)度和17%的伸長(zhǎng)率。這些機(jī)械性能超過(guò)了ASTM F2885-17為金屬注射成型外科植入物設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。

△Studio System 2

Desktop Metal的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官JonahMyerberg表示：“鈦一直是金屬3D打印技術(shù)進(jìn)一步拓展的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗�的粉末具有極強(qiáng)的反應(yīng)性且難以燒結(jié)。我們很高興成為第一個(gè)通過(guò)Studio System 2將常見(jiàn)鈦合金Ti64商業(yè)化的3D打印公司，這為生產(chǎn)高性能鈦零件打開(kāi)了大門(mén)�！�

航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用

Desktop Metal稱(chēng)，使用Studio System 2制造的Ti64部件在比傳統(tǒng)粉末床融合3D打印產(chǎn)品具有更​​好的機(jī)械性能和耐腐蝕性，在航空航天業(yè)具有很高的價(jià)值。公司還列舉了一系列應(yīng)用：

• 機(jī)器支架：使用陀螺晶格填充物和鈦代替17-4PH不銹鋼，減輕重量的同時(shí)保持功能強(qiáng)度和剛度。
• 望遠(yuǎn)鏡聚焦環(huán)：鈦3D打印可確保所有組件的輕重量，允許使用更小的電機(jī)，減少組件磨損和組裝成本。
• 無(wú)人機(jī)聯(lián)軸器：生產(chǎn)鈦合金聯(lián)軸器可以顯著減輕重量，減少電池因?yàn)橹亓吭�因的損耗，增加無(wú)人機(jī)飛行時(shí)長(zhǎng)。
• 燃料噴射器噴嘴：鈦是此項(xiàng)應(yīng)用的重要材料，能夠承受極端溫度和壓力，同時(shí)保持輕巧。
  

△從左到右：無(wú)人機(jī)聯(lián)軸器、燃料噴射器噴嘴、用鈦材料在Desktop Metal的Studio System 2上打印的望遠(yuǎn)鏡聚焦環(huán)。

專(zhuān)注于監(jiān)測(cè)和清理太空物體的新衛(wèi)星公司Privider Space正在試圖借助Studio System 2和鈦合金材料加速公司太空創(chuàng)新。公司聯(lián)合創(chuàng)始人Steve Wozniak表示，Desktop Metal的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星設(shè)計(jì)和發(fā)射所需的經(jīng)濟(jì)性和輕量化能力，而本次的合作機(jī)會(huì)使兩家公司能夠共同為子孫后代保持空間的可及性作出努力。

“傳說(shuō)”中的Studio System 2

Studio System 2是一種適合辦公室使用的金屬增材制造系統(tǒng)，發(fā)布于2021年2月（詳情請(qǐng)參考：Desktop Metal推出升級(jí)款桌面金屬3D打印機(jī)Studio System 2），由打印機(jī)和熔爐組成，簡(jiǎn)化了復(fù)雜幾何形狀的小批量生產(chǎn)流程，并制造具有出色表面光潔度和高機(jī)械性能的產(chǎn)品。南極熊全球3D打印產(chǎn)品庫(kù)https://product.nanjixiong.com/已經(jīng)收錄了這款產(chǎn)品，歡迎咨詢(xún)。

△與激光選擇性熔化金屬粉末系統(tǒng)不同，Studio System打印機(jī)通過(guò)擠出粘合金屬棒 - 類(lèi)似于FDM工作方式。消除了金屬3D打印相關(guān)的許多安全要求，同時(shí)啟用了新功能，例如使用全閉孔填充物來(lái)實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)強(qiáng)度。

△利用易使用的燒結(jié)爐，加熱零件去除粘合劑，然后將溫度升高到接近熔化，能夠在辦公室提供工業(yè)強(qiáng)度的燒結(jié)能力。能夠針對(duì)不同結(jié)構(gòu)和材料調(diào)整內(nèi)置溫度，確保均勻加熱和冷卻，而不會(huì)引入殘余應(yīng)力。

它利用Desktop Metal的粘合金屬沉積™(BMD) 技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)化的兩步流程：打印和燒結(jié)，無(wú)需初代版本所需的溶劑脫脂階段，也無(wú)需個(gè)人防護(hù)裝備。

1. 利用軟件從STL或CAD文件構(gòu)建打印計(jì)劃，根據(jù)零件幾何形狀和材料自動(dòng)生成支撐和控制參數(shù)。

2. 通過(guò)在粘合金屬沉積（類(lèi)似于FDM）過(guò)程中擠出粘合金屬棒（由聚合物粘合劑固定在一起的金屬粉末），逐層成型生坯。

3. 打印完成后，將零件放入熔爐中，加熱到接近熔化溫度，粘合劑被去除，金屬顆粒融合在一起，使零件致密化高達(dá)98%。

參考閱讀：

1. Desktop Metal Qualifies Titanium for Manufacturing withthe Studio System 2
2. Desktop Metal推出升級(jí)款桌面金屬3D打印機(jī)Studio System 2
3. Studio System™ 2