南極熊盤點(diǎn)：這20項(xiàng)3D打印技術(shù)，中國(guó)幾乎空白

導(dǎo)讀：有這么一批3D打印技術(shù)，在國(guó)外已經(jīng)逐漸發(fā)展壯大，甚至成為潮流，但中國(guó)幾乎空白，南極熊頗為擔(dān)憂。所以對(duì)這些中國(guó)缺少的3D打印技術(shù)進(jìn)行盤點(diǎn)，希望引發(fā)大家的關(guān)注和重視。

2022年4月，南極熊整理發(fā)布了一則報(bào)告《2017-2021年中國(guó)3D打印機(jī)出口數(shù)據(jù)：飆升了5年，能否繼續(xù)？》，2021年中國(guó)的3D打印機(jī)出口數(shù)量已超過(guò)280萬(wàn)臺(tái)；同時(shí)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)也正在高速增長(zhǎng)。但是其中一個(gè)網(wǎng)友的留言，非常值得業(yè)內(nèi)人士反思：“看金額說(shuō)明是消費(fèi)級(jí)機(jī)器，說(shuō)明我們目前在該領(lǐng)域還只能向國(guó)外輸出整體偏低端的產(chǎn)品，附加值比例太低�！�

從全球3D打印產(chǎn)品庫(kù)https://product.nanjixiong.com/中，南極熊發(fā)現(xiàn)，近幾年中國(guó)很少出現(xiàn)大幅革新的3D打印技術(shù)產(chǎn)品，通常都是老技術(shù)的完善和升級(jí)；但是，國(guó)外卻不斷涌現(xiàn)出一個(gè)又一個(gè)新的3D打印技術(shù)和產(chǎn)品，非常值得我們思考。下面，我們對(duì)這些國(guó)內(nèi)缺少的20項(xiàng)3D打印技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行盤點(diǎn)，希望引起關(guān)注。
（特別說(shuō)明：以下部分技術(shù)國(guó)內(nèi)可能有人在研究，但距離商業(yè)化應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x。）

金屬篇

一、粘結(jié)劑噴射金屬3D打印系統(tǒng)及后處理工藝
粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)在規(guī)模批量生產(chǎn)金屬零件上有著巨大的成本優(yōu)勢(shì)、效率優(yōu)勢(shì)，因而近幾年得到汽車等工業(yè)領(lǐng)域的重視。在國(guó)外，美國(guó)Desktop Metal、美國(guó)Exone、美國(guó)HP、美國(guó)GE、瑞典Digital Metal等，已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)；但國(guó)內(nèi)商業(yè)化的速度較慢，例如武漢易制、北京三帝、長(zhǎng)沙墨科瑞等，因?yàn)樯婕暗蕉鄬W(xué)科交叉的諸多問(wèn)題，例如金屬材料、粘結(jié)劑、軟件控制、脫脂燒結(jié)工藝等，商業(yè)化應(yīng)用難度非常大。



全球廠商的粘結(jié)劑噴射金屬3D打印系統(tǒng)中，其中最為引人注目的是美國(guó)Desktop Metal的大規(guī)模金屬3D打印機(jī)Production System™ P-50

使用粘合劑噴射binder jetting和單程噴墨技術(shù)single-pass inkjet technology的的3D打印機(jī)Production System™，可能是進(jìn)行大規(guī)模3D打印金屬零件的最快方法。具有最先進(jìn)的打印噴頭，上面有16384個(gè)噴嘴，每秒能夠噴出15億滴墨滴，具有1200x1200 DPI的原始分辨率，出色的可靠性和雙向單程打印，可以快速3D打印復(fù)雜的金屬零件，堆積效率可達(dá)12,000cm3/小時(shí)，每天多達(dá)10,000個(gè)零件。

單程粘合劑噴射金屬3D打印技術(shù)原理

在Single Pass Jetting™（SPJ）的支持下，Production System™具有雙向3D打印功能，移動(dòng)一次，即可打印一次，不浪費(fèi)一遍路程。具體工作流程如下

△視頻：?jiǎn)纬陶澈蟿﹪娚浣饘?D打印技術(shù)工藝原理

①3D打印。對(duì)于雙向單程3D打印，每次打印遍及整個(gè)構(gòu)建區(qū)域，都將應(yīng)用打印過(guò)程的所有步驟（粉末沉積、鋪展、壓實(shí)、彈道抑制ballistic suppression、和粘合劑噴射）。一層一層地沉積金屬粉末和粘合劑，直到整個(gè)構(gòu)建體被零件部分和周圍的散裝粉末填滿為止。

②脫粉。構(gòu)建完成后，將移除構(gòu)建箱，并用新箱子替換下一個(gè)構(gòu)建。完整的成型箱被移至清粉工位，在那里去除粉末，并準(zhǔn)備燒結(jié)零件。

③燒結(jié)。脫粉的零件裝入工業(yè)爐中，在那里將加熱到接近熔化的溫度。除去剩余的粘合劑，使金屬顆粒融合在一起，并使零件致密。


詳細(xì)介紹http://www.withyoor.com/thread-153243-1-1.html

二、無(wú)支撐金屬3D打印系統(tǒng)VELO3D

美國(guó)加州VELO3D是直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）增材制造系統(tǒng)和打印準(zhǔn)備軟件的開(kāi)發(fā)商，發(fā)明了SupportFree Geometries無(wú)支撐金屬3D打印技術(shù)。成立于2014年，最初4年默默研發(fā)，2015年獲得A輪融資2210萬(wàn)美元；于2018年在國(guó)際制造技術(shù)展（IMTS）上首次披露了其藍(lán)寶石DMLS系統(tǒng)。藍(lán)寶石系統(tǒng)的關(guān)鍵是VELO3D的智能融合技術(shù)，它可以模擬和預(yù)測(cè)零件變形，消除支撐結(jié)構(gòu)。智能融合工藝通過(guò)調(diào)整零件設(shè)計(jì)來(lái)平衡變形，并配合前饋閉環(huán)熔池控制和原位計(jì)量數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)出的零件幾乎沒(méi)有支撐結(jié)構(gòu)。


VELO3D與現(xiàn)有的粉末床熔接解決方案不同，具有獨(dú)特的能力，可以打印低角度和低至0°（水平）的懸垂，以及大直徑和高達(dá)100mm的內(nèi)管，而無(wú)需支撐。這不僅省去了后處理的麻煩，而且克服了 45°法則——角度小于45°的就需要支撐。VELO3D讓設(shè)計(jì)師可以自由地構(gòu)建，釋放出大量可以3D打印生產(chǎn)的設(shè)計(jì)。

△VELO3D是太空行業(yè)最大的3D打印機(jī)供應(yīng)商之一。圖片來(lái)源：VELO3D公司

自2021年上市以來(lái)，這家位于加州的金屬3D打印機(jī)制造商見(jiàn)證了市面上對(duì)打印系統(tǒng)持續(xù)增長(zhǎng)的需求，特別是對(duì)大建造量金屬機(jī)的需求。2021年，它總共出貨23套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2740萬(wàn)美元的營(yíng)收；而2020年僅有13套，增加了77%，包括向10個(gè)新客戶出貨。最后，隨著2021年34套系統(tǒng)的預(yù)訂，VELO3D對(duì)2022年創(chuàng)收8900萬(wàn)美元的業(yè)績(jī)目標(biāo)越來(lái)越有信心。

根據(jù)公司目前的預(yù)測(cè)，2022年他們將有24個(gè)新客戶，發(fā)貨47至49套系統(tǒng)。首席財(cái)務(wù)官BillMcCombe說(shuō)，他預(yù)測(cè)2022年上半年將占VELO3D年度收入目標(biāo)的37%到43%。

（備注：南極熊粗略算了一下，2021年出貨23套金屬3D打印機(jī)，營(yíng)收2740萬(wàn)美元，平均單套設(shè)備價(jià)格約為120萬(wàn)美元，約800萬(wàn)人民幣；2022年預(yù)計(jì)交貨48套，預(yù)計(jì)收入達(dá)8900萬(wàn)美元，平均單套設(shè)備價(jià)格約為185萬(wàn)美元，約1200萬(wàn)人民幣。從這里可以看出，大尺寸金屬3D打印機(jī)的訂單量大幅增加，導(dǎo)致平均單價(jià)從800萬(wàn)元飆升到1200萬(wàn)元。而且，考慮到高價(jià)格的設(shè)備型號(hào)被平均了，實(shí)際上單臺(tái)金屬打印機(jī)的價(jià)格肯定會(huì)超過(guò)200萬(wàn)美元）

△Sapphire XC。

2021年12月23日宣布已交付了首個(gè)Sapphire® XC，這款機(jī)器具有8個(gè)1kW激光器，是Velo3D目前最新、最大的金屬3D打印機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的生產(chǎn)，制造更大的金屬零件。與前一代Sapphire打印機(jī)相同，Sapphire XC也使用Flow™打印準(zhǔn)備軟件、Assure™質(zhì)量控制軟件和IntelligentFusion制造工藝。

三、200萬(wàn)激光點(diǎn)的金屬“區(qū)域3D打印”技術(shù)，理論速度提升1千倍
美國(guó)硅谷金屬3D打印創(chuàng)業(yè)公司Seurat Technologies “區(qū)域打印工藝”使用200萬(wàn)個(gè)激光點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)部件的大規(guī)模3D打印。這與EOS此前發(fā)布的近百萬(wàn)個(gè)二極管激光器來(lái)融化材料看起來(lái)很相似。

△Seurat200萬(wàn)個(gè)激光的“區(qū)域打印工藝”，可以打印金屬件

這個(gè)技術(shù)的顛覆性在于：

• 200萬(wàn)個(gè)激光點(diǎn)，速度比傳統(tǒng)激光3D打印技術(shù)快1000倍，讓單個(gè)零件的制造成本大大降低；
• 更高分辨率和精度，光斑直徑可小至10微米；
• 區(qū)域處理速度突破擴(kuò)展性的限制。
  

Seurat的這種新技術(shù)不是增加激光源的數(shù)量，而是使用一種全新的光束處理方法來(lái)增加每次的熔化量。常規(guī)的金屬增材制造系統(tǒng)的光斑直徑為100微米，對(duì)于單激光系統(tǒng)，就是使用直徑100微米的激光進(jìn)行掃描打印。而Seurat系統(tǒng)將200萬(wàn)個(gè)激光點(diǎn)射向15平方毫米的方形區(qū)域，每個(gè)光點(diǎn)的直徑大約為10微米，也就是說(shuō)一次打印一個(gè)區(qū)域。詳細(xì)技術(shù)介紹http://www.withyoor.com/thread-147596-1-1.html

南極熊剖析一下，可能你會(huì)更容易理解這個(gè)技術(shù)的厲害之處：

• 在激光打印照射效率上，Seurat的光斑面積相當(dāng)于15平方毫米，而常規(guī)單激光100微米直徑的光斑面積僅僅為0.0078平方毫米，兩者相差近1000倍，也就是說(shuō)最多可以實(shí)現(xiàn)單激光系統(tǒng)1000倍以上的熔融效率；
• 在激光打印精度分辨率上，Seurat的精度卻能達(dá)到傳統(tǒng)單激光的10倍。
  

現(xiàn)有的金屬增材制造中效率比較高的兩種工藝是：電弧熔絲和粘結(jié)劑噴射。電弧熔絲使用基于金屬絲的焊接工藝來(lái)沉積材料。然而，電弧熔絲的打印精度很低，能打印的最小特征尺寸在5-10毫米之間。粘合劑噴射法是基于噴墨打印技術(shù)，以高生產(chǎn)速率打印毛坯部件，然而打印之后還需要進(jìn)行燒結(jié)，兩步法也使這項(xiàng)技術(shù)難以掌握。目前，使用這兩種技術(shù)方法可以實(shí)現(xiàn)400-1,500立方厘米/小時(shí)的打印速度。

Seurat的區(qū)域打印技術(shù)的生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何現(xiàn)有金屬3D打印技術(shù)。它的打印速度甚至高于電弧熔絲，但它保持了激光粉末床熔融的精度和分辨率，并有可能進(jìn)一步提高表面質(zhì)量和零件的靈活性。

△激光粉末床熔融、電弧熔絲、粘結(jié)劑噴射、區(qū)域打印技術(shù)四種工藝在最小特征尺寸和打印效率方面的對(duì)比

Seurat公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人James DeMuth說(shuō)："Seurat正在將一項(xiàng)革命性的技術(shù)推向市場(chǎng)，引入新的金融和戰(zhàn)略投資者將極大地幫助公司在商業(yè)化方面邁出下一步。

自2015年成立以來(lái)，Seurat公司一直致力于開(kāi)發(fā)“區(qū)域打印工藝”，并打算推廣給汽車、消費(fèi)技術(shù)和工業(yè)客戶。與現(xiàn)有技術(shù)相比，"區(qū)域打印 "將200多萬(wàn)個(gè)激光點(diǎn)聚焦到金屬粉末床上，實(shí)現(xiàn)快速打印最終用途的部件。

在汽車領(lǐng)域，Seurat公司認(rèn)為他們的技術(shù)可用于生產(chǎn)汽車備件和下一代電動(dòng)汽車的原型部件。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)因?yàn)榫哂锌蓴U(kuò)展性和無(wú)飛濺性，可以成為生產(chǎn)工業(yè)應(yīng)用大尺寸部件的理想選擇。

由于Seurat技術(shù)的生產(chǎn)效率高，可以幫助用戶有效的降低成本。Seurat的區(qū)域打印技術(shù)突破了每個(gè)零件成本的現(xiàn)有障礙，他們的第一代系統(tǒng)與今天的增材制造技術(shù)相比，已經(jīng)可以降低50%的成本。而且將進(jìn)一步提高效率，未來(lái)幾代機(jī)器的目標(biāo)是在2030年擊敗傳統(tǒng)壓鑄工藝的制造成本。這將標(biāo)志著增材制造作為一種主流技術(shù)的突破。

四、高速冷噴涂金屬3D打印技術(shù)

澳大利亞有兩大高速冷噴涂金屬3D打印廠商Titomic和SPEE3D。

△在SPEE3D的WarpSPEE3D機(jī)器上制造的17.9公斤銅火箭噴嘴內(nèi)襯（由SPEE3D提供）

SPEE3D開(kāi)發(fā)了“ Supersonic 3D沉積”技術(shù)，不用加熱熔化金屬粉末。在這項(xiàng)工藝中，噴嘴將空氣加速到聲速的三倍，將金屬粉末注入，然后將沉積到由六軸機(jī)械臂操縱的基板上。在過(guò)程中，粒子相互撞擊的動(dòng)能使粉末結(jié)合在一起，形成了具有優(yōu)于鑄造的冶金性能高密度零件。

澳大利亞的低成本金屬3D打印廠商SPEE3D展出了工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)LightSPEE3D。這款機(jī)器采用超音速3D沉積（SP3D）技術(shù)，打印速度極快，能在6分鐘內(nèi)打印出一只金屬錘子。它可以“快速、低成本地”制造出鑄件級(jí)零件，如支架、歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)組件。在單次作業(yè)中，它既可以打印單個(gè)零件，可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)。據(jù)SPEE3D說(shuō)，無(wú)論什么產(chǎn)品和多少數(shù)量，他們的機(jī)器都能經(jīng)濟(jì)地按需打印，速度比傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)快100至1000倍�？梢曰旌喜煌�的粉末金屬以形成合金。

五、納米顆粒噴射3D打印技術(shù)

以色列NanoParticle（NPJ）納米顆粒噴射3D打印廠商XJet

△XJet Carmel 1400 C噴射陶瓷3D打印機(jī)打印倉(cāng)

NPJ這種增材制造工藝使用液體分散來(lái)制造3D打印零件，這與許多金屬3D打印工藝中所使用的粉末熔融工藝不同。在NPJ技術(shù)中，陶瓷和金屬顆粒在液體中被噴射出來(lái)，當(dāng)它沉積到構(gòu)建平臺(tái)上時(shí)，液體蒸發(fā)，留下了陶瓷或金屬的熔融層。所得零件具有很高的細(xì)節(jié)，表面光潔度和準(zhǔn)確性。

△XJet視頻實(shí)拍

NPJ 3D打印技術(shù)具體流程如下：
1. 徹底粉碎。3D打印機(jī)會(huì)首先將大分子金屬顆粒粉碎成納米級(jí)技術(shù)顆粒；
2. 注入墨水。液態(tài)金屬材料由兩部分組成：納米級(jí)金屬顆粒和特殊粘合墨水。粉碎后的金屬顆粒會(huì)注入XJet研發(fā)的粘合墨水中，金屬不會(huì)在墨水中融化，而是形成懸浮物充滿整個(gè)腔體；
3. 擠出液態(tài)混合物，固化成型，打印產(chǎn)品。

完整技術(shù)介紹http://www.withyoor.com/thread-138457-1-1.html

XJet的專利NanoParticle Jetting™技術(shù)使用固體金屬納米顆粒在液體懸浮液中。這些材料以及支撐材料都作為密封的墨盒交付，可以輕松地手動(dòng)加載到XJet系統(tǒng)中，無(wú)需處理金屬粉末。這種適用于液態(tài)金屬的專有噴射打印技術(shù)能大規(guī)模、低成本、高效率地定制化生產(chǎn)金屬零件

六、智能分層金屬3D打印

美國(guó)3DEO成立于2016年，是一家按需生產(chǎn)金屬部件的制造商。3DEO宣稱，利用其智能分層技術(shù)，能夠大批量生產(chǎn)零件，同時(shí)降低成本，并達(dá)到金屬注射成型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，它能夠?yàn)?/font>醫(yī)療、國(guó)防和航空航天市場(chǎng)的客戶生產(chǎn)出表面質(zhì)量?jī)?yōu)異、成本結(jié)構(gòu)低廉、功能精細(xì)的金屬部件。

使用智能分層技術(shù)制作的3D打印金屬零件

Intelligent Layering是一個(gè)在成本、質(zhì)量和交貨速度方面優(yōu)于傳統(tǒng)制造業(yè)的金屬3D打印技術(shù)。由于高昂的前期成本、較長(zhǎng)的交貨時(shí)間和不容易改變的設(shè)計(jì)，買家很難采購(gòu)到小型、復(fù)雜的金屬部件。3DEO的專利技術(shù)解決了這一問(wèn)題，它在價(jià)格和質(zhì)量上都有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

△基于Intelligent Layering技術(shù)的3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)圖

這是3DEO開(kāi)發(fā)的一種全新的金屬3D打印工藝，可以實(shí)現(xiàn)中高產(chǎn)量的金屬零件生產(chǎn)：

①將薄薄的一層金屬粉末鋪在成型托盤上，然后使用噴射系統(tǒng)將粘結(jié)劑噴在整個(gè)金屬層上。然后使用微端銑刀在所有層特征的周邊切成粘結(jié)粉末。如此逐層往復(fù)，直到創(chuàng)建一個(gè)精密的生坯部件。

②生坯部件在熔爐中燒結(jié)，達(dá)到99%或更高的終端部件密度。

它以高度可重復(fù)的工藝生產(chǎn)低成本的金屬部件，釋放了大批量金屬3D打印的潛力。

△視頻：3DEO智能分層金屬3D打印技術(shù)

支持低成本的材料。南極熊看到這項(xiàng)技術(shù)更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)！它支持市面上大量的金屬粉末，成本比PBF鋪粉燒結(jié)工藝中使用的球形粉末低五到十倍；同時(shí)解決了金屬增材制造的高成本和低產(chǎn)量挑戰(zhàn)。同時(shí)，一致性非常高。由于采用了密實(shí)的細(xì)粉，在約100 Ra的情況下，3DEO燒結(jié)后得到零件，表面光潔度也非常高。

• 超低的成本工藝
• 非常好的表面質(zhì)量
• 符合MPIF 35的高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
• 無(wú)退火過(guò)程
  

與其他粘結(jié)和燒結(jié)技術(shù)（如粘結(jié)劑噴射）類似，智能分層在燒結(jié)循環(huán)中產(chǎn)生收縮。當(dāng)金屬粉末在熔爐中燒結(jié)時(shí)，隨著金屬顆粒之間空隙的消失，顆粒之間融合，會(huì)發(fā)生一定的收縮。這種收縮是可以預(yù)測(cè)的，可以針對(duì)遇到的每個(gè)零件幾何形狀進(jìn)行調(diào)控補(bǔ)償，但這無(wú)疑是工藝的一個(gè)缺點(diǎn)。詳細(xì)介紹http://www.withyoor.com/thread-141840-1-1.html

Intelligent Layering的誕生是為了將金屬增材制造帶入批量生產(chǎn)的世界，是對(duì)PBF的補(bǔ)充，而不是競(jìng)爭(zhēng)者，因?yàn)樗�最適合用于大批量生產(chǎn)。其應(yīng)用范圍很廣，包括目前金屬注射成型所服務(wù)的許多市場(chǎng)，包括醫(yī)療和牙科應(yīng)用、槍械部件、精密齒輪和許多其他復(fù)雜的有限尺寸的金屬部件。

七、電化學(xué)沉積微納級(jí)金屬3D打印技術(shù)

瑞士超微細(xì)微納級(jí)金屬3D打印公司exaddon。他們的CERES 3D打印系統(tǒng)是專為研究人員和科學(xué)家而設(shè)計(jì)，用于在微米級(jí)上進(jìn)行金屬的3D打印微制造（μAM）。

CERES可以在室溫下以納米級(jí)分辨率打印復(fù)雜的微型金屬物體，尺寸從1 μm到最大1000 μm（人類的頭發(fā)一般為80～90微米），并且無(wú)需進(jìn)行后處理。


△視頻：Exaddon電化學(xué)沉積微納級(jí)金屬3D打印技術(shù)

金屬3D打印微制造技術(shù)（μAM）基于電化學(xué)沉積，原理是：


將一個(gè)名為iontip的小3D打印噴嘴，浸入懸浮電解液中； 精確調(diào)節(jié)氣壓將包含金屬離子的液體推進(jìn)離子頭內(nèi)部的微通道。 液體流量非常小-低至每秒飛升。 在微通道的末端，含離子的液體被釋放到3D打印表面上。 然后將溶解的金屬離子電沉積為固體金屬原子。

△電化學(xué)沉積微納級(jí)金屬3D打印工藝過(guò)程

這些金屬原子一起生長(zhǎng)為小零件中的體素。 光學(xué)力反饋記錄每個(gè)體素的3D打印完成情況，直到所有體素都被打印出來(lái)并構(gòu)造出完整的對(duì)象物體為止。 電化學(xué)3D打印過(guò)程在室溫下進(jìn)行，可產(chǎn)生非常高質(zhì)量的金屬結(jié)構(gòu)，而且無(wú)需任何后處理即可直接應(yīng)用。在南極熊看來(lái)，這個(gè)技術(shù)創(chuàng)新性極強(qiáng)，并且在微觀精細(xì)加工制造領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用潛力。

通過(guò)光學(xué)方法測(cè)量作用在離子尖端噴嘴上的力，并實(shí)時(shí)反饋回系統(tǒng)，再進(jìn)行過(guò)程控制。 這樣就可以檢測(cè)模型對(duì)象的哪些體素已被3D打印出來(lái)。詳細(xì)技術(shù)介紹http://www.withyoor.com/thread-139200-1-1.html


△CERES是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，可以以微米級(jí)和亞微米級(jí)的分辨率3D打印復(fù)雜的純金屬物體。此外，它支持不同材料制成的液體和納米粒子。

八、無(wú)需熔化的固態(tài)金屬3D打印沉積技術(shù)
源自美國(guó)海軍的金屬3D打印技術(shù)MELD，屬于固態(tài)過(guò)程的金屬3D打印，打印過(guò)程中材料未達(dá)到熔化溫度即可進(jìn)行打印。它有著廣泛的應(yīng)用前景，包括增材制造、涂層應(yīng)用、組件維修、金屬連接、定制金屬合金和金屬基復(fù)合材料坯料和零件制造。

△視頻：無(wú)需熔化的固態(tài)金屬3D打印沉積技術(shù)過(guò)程

厲害的是，這種金屬3D打印技術(shù)，可以使用多種材料作為原料，包括金屬粉末和棒材！MELD是一項(xiàng)專利的增材制造工藝，基于類似摩擦焊接的工藝，可用于使用現(xiàn)成的固態(tài)材料或粉末來(lái)構(gòu)建和修復(fù)金屬部件。該過(guò)程不涉及熔化，并且能夠以增材制造完全致密的零件。

作為一種固態(tài)工藝，MELD可以生產(chǎn)出具有較低殘余應(yīng)力和全密度的高質(zhì)量材料和零件，能耗卻比傳統(tǒng)的工藝要低得多。由于MELDing的打印過(guò)程一直是固態(tài)，因此它還會(huì)生產(chǎn)出不易受氣孔、熱裂或其他基于熔融技術(shù)常見(jiàn)困擾問(wèn)題影響的材料；單步過(guò)程，不需要耗時(shí)的后處理，例如熱等靜壓（HIP）或燒結(jié)，即可提高沉積材料的質(zhì)量。詳細(xì)介紹http://www.withyoor.com/thread-143385-1-1.html

九、電磁液態(tài)金屬3D打印技術(shù)

Vader Systems公司的創(chuàng)辦者Zack Vader來(lái)自美國(guó)紐約，另一個(gè)創(chuàng)始人是Zack的父親Scott。后來(lái)，這個(gè)公司被施樂(lè)Xerox收購(gòu)。他們使用磁流體動(dòng)力學(xué)（Magneto Hydro Dynamics，MHD）和液態(tài)金屬噴墨打印（Liquid Metal Jet Printing，LMJP）合并成一種獨(dú)特的技術(shù)：Magnet-o-Jet。這是一種利用電磁力分散熔融金屬液態(tài)的技術(shù)，非常獨(dú)特，具有原創(chuàng)性。它使用金屬線材作為原料而不是粉末，并通過(guò)磁性控制液態(tài)金屬滴進(jìn)行打印。在陶瓷坩堝中加熱熔化金屬絲成為液態(tài)→利用電磁脈沖將液態(tài)金屬分散成為一個(gè)個(gè)液滴→通過(guò)陶瓷噴嘴噴射出來(lái)。磁場(chǎng)使金屬滴精確移動(dòng)到特定位置，然后堆疊成型。生產(chǎn)的零件精度很高，并具有各向同性的材料特性。


△金屬液滴堆積過(guò)程

△打印出特定形狀的金屬零件

△復(fù)雜的噴頭部位

現(xiàn)有市場(chǎng)上的金屬焊接一類的線材，成本比較低，并且應(yīng)用廣泛；通過(guò)獨(dú)特的技術(shù)去打印這些材料，可以成為一種通用的基礎(chǔ)技術(shù)。如果把多個(gè)液體滴金屬打印噴頭排列成為陣列，或者一個(gè)噴頭都可以噴射不同的材料種類，應(yīng)用前景就會(huì)更為廣闊。目前，他們支持的材料有幾種鋼（316、718）以及鋁等金屬。

Vader液滴金屬3D打印技術(shù)，避開(kāi)了脫脂、燒結(jié)這種復(fù)雜的工藝過(guò)程，而且還大大降低了成本，所以Xerox決定了將會(huì)持續(xù)加大投入。由于Xerox是全球噴射技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一，擅長(zhǎng)把材料噴射打印到精確的位置，所以是這個(gè)技術(shù)非常合適的推動(dòng)者。詳細(xì)介紹http://www.withyoor.com/thread-139093-1-1.html

十、節(jié)能型金屬3D打印技術(shù)
自比利時(shí)的增材制造初創(chuàng)公司ValCUN，開(kāi)發(fā)了一種新型的節(jié)能金屬3D打印機(jī)：

• 使用一種新的能量源代替激光器，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的成本更高效地打��；
• 對(duì)于打印材料的形態(tài)沒(méi)有特別的要求，可以與線材、顆粒甚至回收原料兼容；
• 可以用于批量生產(chǎn)。
  

ValCUN認(rèn)為他們的技術(shù)非常適合生產(chǎn)近網(wǎng)狀物體和熱交換器，這些都是高密度電池或IT數(shù)據(jù)處理中心的基本要素。詳細(xì)介紹http://www.withyoor.com/thread-145355-1-1.html

中體新材有幸與文中提到的大部分金屬3Ｄ打印公司都有合作，期待國(guó)內(nèi)各類技術(shù)也蓬勃發(fā)展。

某網(wǎng)友的評(píng)論很扎心：
說(shuō)白了，國(guó)內(nèi)資本都喜歡短平快，這20項(xiàng)新技術(shù)，都是長(zhǎng)頂慢，沒(méi)資本根本做不了，就算做出來(lái)了，對(duì)標(biāo)的技術(shù)估計(jì)，都轉(zhuǎn)行了。

這篇整理的真好！學(xué)習(xí)了！希望能看到更多國(guó)外打印技術(shù)講解。選擇性熱燒結(jié)成型技術(shù)SHS是不是已經(jīng)被淘汰了？國(guó)內(nèi)是不是也沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)？

是佐羅啊 發(fā)表于 2022-5-1 09:01
這篇整理的真好！學(xué)習(xí)了！希望能看到更多國(guó)外打印技術(shù)講解。選擇性熱燒結(jié)成型技術(shù)SHS是不是已經(jīng)被淘汰了？ ...

沒(méi)有淘汰的，SLS應(yīng)用已經(jīng)挺多了

南極熊 發(fā)表于 2022-5-3 22:04
沒(méi)有淘汰的，SLS應(yīng)用已經(jīng)挺多了

不是說(shuō)SLS，是SHS選擇性熱燒結(jié)

是佐羅啊 發(fā)表于 2022-5-4 09:11
不是說(shuō)SLS，是SHS選擇性熱燒結(jié)

這個(gè)技術(shù)，具體你描述下？

它類似于激光燒結(jié)，但不是使用激光，SHS使用的熱打印頭。被保持在升高的溫度下，這樣的機(jī)械掃描頭只需要提升的溫度稍高于粉末的熔融溫度，以選擇性地結(jié)合，粉末床。

你們之前有發(fā)過(guò)一篇文章是介紹SHS技術(shù)