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2017年9月,美国Markforged公司正式推出全新的金属3D打印机Metal X,这款3D打印机采用ADAM工艺,适用于从不锈钢、铝合金到钛合金的所有金属材料,通过一次性烧结打印好的完整部件,实现强度最大化,Metal X 3D打印方案是一个完整端到端的金属打印解决方案。ADAM突破性的3D打印工艺打破了传统的金属制造格局,令人惊叹的是Metal X 3D打印机的售价远远低于SLM金属3D打印机,并且打印速度达到了SLM金属3D打印机的10倍,具有非常高的性价比。

ADAM(Atomic Diffusion Additive Manufacturing)全称是原子扩散增材制造。这种成型技术与FDM类似,将金属粉末分布到树脂粘合剂中,帮助金属粉末成型,成型后将树脂粘合剂去除,当非金属粘合剂去除掉后,金属形成预期的形状,而后期的烧结工艺,这保证了零件XYZ方向均匀的强度。ADAM 3D打印技术的整个工艺流程如下:

1) 首先,我们在三维软件上建模。可以通过常见的三维建模软件(例如结SolidWorks、UG、CATIA、PRO/E等软件)实现,建完摸后,从软件中导出为STL文件。

2) 第二步,进入Markforged Metal X 3D打印。在这个过程中Markforged专用的Eiger 3D打印应用软件会把STL文件放大一定的比例,然后通过Metal X先打印出“绿模”。

3) 第三步,将打印好的“绿模”浸泡在清洗设备中,去除多余的树脂粘合剂,获得“棕模”。在这个过程中利用了独特的浸泡液和特有的技术,保证可以快速去除多余树脂粘合剂,同时,不至于让金属粉末散落。但这一步并不能完全去除所有的树脂材料。

第四步,获得“棕模”后,进入烧结炉中烧结(一定条件),这个步骤类似于金属注射成型(MIM)。烧结后“棕模”会收缩,并成为最终的零件。

采用ADAM工艺3D打印技术,无论在打印时间、成本、零部件性能方面,都比以的3D打印效果更好,也可以打印出现有其他品牌或型号的3D打印机无法完成的复杂结构零件,这为希望加强数控加工或者寻找替代方法的制造和加工企业提供了更好的选择。与传统金属3D打印技术相比,主要优势如下:

a.速度快:它比传统的机加工的方法快100倍。

b.性价比高:相较传统金属3D打印,成本只是其十分之一,大大节约了成本。

c.崭新的完成面:应用ADAM工艺技术,零件的完成面质量高。相对于传统金属3D打印面的粗糙感,Markforged金属打印件的完成面可直接使用(要求的高,可以在后加工),不仅减少了后处理的麻烦,而且节约了时间成本;对一些复杂难以机加工的件,更是最佳的选择。

d.各向同性优异的性能:受传统3D打印原理的限制,Z方向性能弱于XY平面的性能。而采用ADAM工艺出来的零件,性能各向同性。用户在使用和设计时也不必要在考虑各向异性的问题,提高了3D打印金属零件的应用。

e.适合小批量生产:Metal X打印速度是传统金属打印的十分之一,烧结时也可以采用批量烧结,这就为批量生产奠定了基础。

Metal X支持的3D打印材料也多种多样,适用于从不锈钢、铝合金到钛合金的所有材料。Markforged 的金属3D打印材料是一种被树脂粘合剂包裹的金属粉末,打印成型的3D打印零件会被浸泡在清洗设备中去除部分的树脂粘合剂,随后该3D打印件通过烧结,可以去除全部粘合剂而形成工程金属,从而实现强度的最大化。此类材料可以广泛应用于航空航天、汽车、船舶、工业、医疗、化工、食品、科研等领域。

除此之外,Marforged Metal X 3D打印机自带的基于云的 Eiger软件具有激光检查功能,可以在3D打印过程中对部件进行逐层检查,保证了零部件的打印质量。