支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 

3D打印新闻 /[其他]
发布时间: 2022-07-11 11:10
材料不是金属粉末,也不需要激光器,熔融金属沉积 (MMD)技术正在改变游戏规则,通过快速且廉价的新工艺推动金属3D打印走向大规模生产。
支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 (1).jpg
ValCUN的团队人员,图片来自:ValCUN

金属3D打印技术在制造业中已经得到了广泛的应用,但想要更大的市场,势必就需要更低的成本及更高效地打印。以往,我们常见的金属3D打印工艺主要包括选择性激光烧结(Selective Laser Sintering, SLS)技术、选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、直接金属粉末激光烧结(Direct  Metal  Laser Sintering,DMLS)、直接能量沉积(Directed Energy Deposition,DED)技术和电子束熔化成型(Electron Beam Melting, EBM)技术等。

目前,这些已经得到应用的金属3D打印技术,还没有真正解决成本和效率问题,如果想要走向金属3D打印经济批量化生产,还需要等待有新的技术出现。

[micxp_mp4]150[/micxp_mp4]

不使用激光或金属粉末,更有效的热输入可以节省大量能源;对于打印材料的形态没有特别的要求,线材、颗粒、甚至回收金属或先前打印的部件都适合作为原材料。
支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 (3).jpg
ValCUN的3D打印机渲染图,成型尺寸:800 x 500 x 400mm,图片来自:ValCUN

ValCUN致力于开发一种新的颠覆性金属3D打印技术,实现快速且价格合理的金属3D打印,从而实现大规模生产。这是一家来自比利时的3D打印初创公司,在2020年申请获得了熔融金属沉积 (MMD)专利技术,2021年3月获得150万欧元融资,2022年正式把产品推向市场,需求更大的应用场景。

熔融金属沉积 (MMD)专利技术是什么?


据悉,该技术通过将预热的熔融金属挤压到工件上,工件通过电流加热而产生等离子射流,等离子体射流加热熔融材料将其沉积;通过精确的预热和等离子体的使用,新层将与现有层融合在一起。
支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 (2).jpg
ValCUN的第一台原始机,图片来自:ValCUN

同时,MMD在加热方面的能源消耗更少,尤其是在铝和铜的情况下,其他技术会造成很多温度损失。另外制造出的零件表面应力更小,膨胀和破裂的问题也更少。

这种技术类似于FDM,但使用的是熔融金属,但与使用金属熔融沉积成型技术开发的美国的Markforged、Desktop Metal,以及中国的Raise3D(复志)不同,他们使用的材料多为金属粉末与有机粘结剂的混合物,并且需要打印、脱脂和烧结3个步骤才能做出成品。
支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 (1).png
ValCUN的熔融金属沉积 (MMD)工艺,图片来自:ValCUN

而ValCUN的MMD技术,使用的都是直接纯铝合金线材,直接一步完成,打印出来就是成品。另外,据ValCUN称,他们可以使用任何铝合金并对其进行加工,这就从根本上解决了材料的限制问题,也将改变游戏规则,以后传统工艺中可以做的铝合金加工,通过3D打印也都能实现。

ValCUN选择实际应用的突破口在哪里?

热交换器。ValCUN已经有几个试点项目正在筹备中,其中在汽车领域的应用,他们选择的方向是制作热交换器,成为电动汽车市场的供应商,而谷歌、特斯拉也是其潜在客户。

热交换器更是作为汽车散热系统的核心组件,应用前景广阔。同时,热交换器的制作正在向自动化、智能化制造方向发展,追求产品结构紧凑化、整体轻量化和性能高效化。
144952h47v2zgopzrj497j.jpg
Sintavia3D打印的热交换器完整图,图片来自:Sintavia,注:和ValCUN无关

铝合金具有良好的重量强度比、高导电性和导热性,非常适合热交换器的特性。而通过3D打印来制作的铝合金热交换器,相比于传统工艺,可以减少焊接需要,增加热交换表面积,提高散热性能。

ValCUN的近净成型的生产,同时结合DfAM设计可以制造出复杂内部结构的热交换器。据ValCUN透露,他们将专注于从数百到数千个零件,从原型到小批量生产。

ValCUN的应用案例及发展方向

这里我们一起看下ValCUN的小批量生产的商业案例之一,将传热与结构框架相结合:潜水相机外壳。
截图02.png
ValCUN的应用案例,潜水相机外壳,图片来自:ValCUN

铝是该应用的关键材料,重量轻,可承受潜水深度、腐蚀和咸海水并去除产生的热量。相对于薄壁套管采用减材制造工艺制造,材料浪费高达96%,ValCUN技术减少了材料浪费和制造时间,从而降低了总体成本。

现在还是该技术的试点项目时期,ValCUN正在寻找更多的项目来检验他们的技术,同时,他们也在进行新一轮融资,最快可以在明年第一季度完成。

另外,除了目前的铝合金材料,ValCUN已经有计划扩展到其他材料,例如铜和铝铜合金。从铝到铜的逐步过渡也将允许混合零件制造:材料组合或在半成品上打印,从而改善最终产品的性能,而无需组装不同的组件。

据资源库了解,除了ValCUN研究熔融金属沉积外,国内也有类似的研究。中国科学院宁波材料技术与工程研究所在2016年也提出了类似的解决方案,开发一款适合任何一种高温金属的熔融沉积成型的3D打印装备。

采用超高频电磁感应的加热方式,熔化温度最高可达3000℃以上,其次采用主动冷却技术,可以有效的缓解熔液回流、送丝不畅、喷头堵料等现象。不过目前,这一研发技术并未走向商业化,如果这一科研成果能落地,相信又是国产3D打印技术的一种赶超。
声明:本文是 3D打印资源库网 原创文章,如需转载请注明出处,并链接回本站。如果希望被资源库报道,可 填写信息 告诉我们。如对文章有异议或投诉,请联系[email protected]
标签:
  • 3D打印技术篇:掌握这些操作可能事半功倍 | 2023春节特辑

    3D打印技术篇:掌握这些操作可能事半功倍 | 2023春节特辑
  • 3D打印设备篇:收下这张清单,购机不翻车 | 2023春节特辑

    3D打印设备篇:收下这张清单,购机不翻车 | 2023春节特辑
  • 3D打印思考篇:关于这个行业的一些真话 | 2023春节特辑

    3D打印思考篇:关于这个行业的一些真话 | 2023春节特辑
  • 2022年度回顾:过去一年3D打印行业发生的大小事

    2022年度回顾:过去一年3D打印行业发生的大小事
  • 榜上有名!3D打印从业者看到此名单,请绕行。

    榜上有名!3D打印从业者看到此名单,请绕行。
  • 敬自己!过去10年,已走过3D打印行业最艰难的时刻

    敬自己!过去10年,已走过3D打印行业最艰难的时刻
B Color Smilies
支持所有铝合金,不一样的金属打印走向商业化,无激光、无粉末 
联系
我们
快速回复 返回顶部 返回列表