ExOne與福特合作:突破鋁材6061粘合劑噴射3D列印技術

2022-01-08 南極熊3D列印

△微信預約直播，聊聊全球3D列印上市公司及價值

導讀：2021年對於ExOne來說是推廣粘合劑噴射3D列印技術的重要一年。2021年1月，ExOne推出成本估算軟體工具，為製造商提供粘合劑噴射3D列印精密金屬部件的成本估計，以便他們能夠快速將這種技術與其他快速成型製造工藝進行比較。而2021年3月，ExOne與福特公司合作成功利用粘合劑噴射3D列印鋁材6061產品。

據南極熊獲悉，金屬3D印表機全球領導者ExOne於2021年3月11日宣布與福特汽車公司合作推出新型粘合劑噴射3D列印技術，以及首個成功被燒結的高密度鋁製零件。兩家公司正在對新研發的工藝申請專利。新工藝據說可以製造性能堪比壓鑄工藝的金屬零部件，且密度大於99%。目前，這項技術已經成功應用於燒結鋁6061材料（世界上最常用的鋁合金之一）。

△6061鋁製發動機缸體模型展示高解析度和幾何控制

裡克·盧卡斯（RickLucas），ExOne的新市場首席技術官兼副總裁稱利用粘結劑噴射3D列印技術來燒結鋁製品一直是金屬增材製造領域的一個巨大的挑戰，並為與福特合作解決這一難題而感到驕傲。他相信這項新技術將會帶來深遠的影響，並有助於為全球的增材製造市場提供更輕的產品和為可持續發展帶來好處。

迄今為止， 南極熊了解到ExOne已經對23種金屬、陶瓷和顆粒材料進行了測試，並成功應用在了它的工業級粘合劑噴射3D印表機上。隨著金屬鋁的加入，現在可以用於粘合劑噴射的單合金金屬已經達到了12種。不僅如此，ExOne生產的鈦金屬製品現在已經獲得它的合作夥伴，一家全球醫療設備公司的資格認證。

ExOne在金屬增材製造領域的實力

由於ExOne的技術幾乎可以3D列印任何粉末，因此公司推出了分級材料鑑定系統，以列舉通過不同材料3D列印的零件所能提供的不同使用性能。這些級別可幫助客戶了解ExOne的粘合劑噴射技術是否可以滿足特定的應用需求：

第三方認證：指已通過嚴格測試，並收到了來自獨立的第三方就材料屬性等相關數據驗證的材料。這些材料符合MPIF、AMS以及其他材料標準。

客戶合格的：指已通過ExOne客戶自己制定的標準，並且已經成功應用的材料。但是，這些材料還沒有滿足ExOne應對市場推廣的最高質量。此類材料通常是與製造商合作開發而成，並用於特定的環境。

研發材料：這類材料是經過ExOne和客戶初步分析並認為是可列印的。材料的研發工作正在進行中，包括材料、3D印表機以及其他工藝上的改進，以確保材料成功列印。

△ExOneInnovent +®3D印表機

關於鋁的粘合劑噴射技術

無論是使用傳統製造技術還是增材製造技術，鋁合金加工成型都是一項巨大的挑戰。一般而言，鋁合金的強度越高，將它加工成型的工藝就越困難，加工成本也十分昂貴。長期以來，人們一直將3D列印視為簡化材料製造的潛在途徑。在過去的十多年裡，工程師們提出了一種在商業上可行的通過燒結粘合劑來使材料成型的方法，這也是最快、最有效並且高產出的3D列印方法。傳統的雷射3D列印方法可以完成這一操作，但是對於批量生產而言，在速度上無法達到要求。

△砂鑄3D列印

而ExOne使用的粘合劑噴射技術則更具優勢。在整個3D列印過程中，這項技術利用數位技術將粘合劑快速噴到粉床顆粒中（金屬、砂礫或陶瓷）中，噴塗一次形成一層固體零件。在列印金屬時，必須將最終的零件燒結，使顆粒融合在一起成為一整個固體。

△ExOneInnovent +印表機可以在1周內快速生產出新產品，而傳統的金屬注射成型則需要10-14周。

ExOne與福特合作對鋁進行粘合劑噴射3D列印和燒結是一項重大成就，因為使用這項技術製造時，過程中沒有過多的因液相燒結而導致的熔化和變形。這也會為這項新型3D列印技術帶來更多的功能，例如列印特殊的幾何形狀。

關於ExOne

ExOne是粘合劑噴射3D列印技術的先驅和3D製造的全球領導者。自1995年以來，這家公司一直致力於提供功能強大的3D印表機。這些印表機可以解決最棘手的問題，並實現改變世界的創新。ExOne的3D列印系統將粉末材料（包括金屬、陶瓷、複合材料和砂礫）迅速轉變為精密零件、鑄具和型芯、以及創新的模具。ExOne的技術可以使工業客戶節省時間和金錢，減少浪費，提高製造靈活性，並交付曾經被認為是不可能製造出來的設計和產品。作為全球領先的粘合劑噴射專家團隊，ExOne還提供專業的3D列印服務，包括按需生產重要部位零件以及工程和設計諮詢。

ExOne Fuse™粘合劑

ExOne金屬粘合劑噴射系統可以列印多種粉末材料的原因之一是它的特種Fuse™粘合劑產品組合，為3D列印的材料帶來獨特的好處。粘合劑必須具有與要列印的粉末材料相協調的某些特性。需要考慮因素包括粘度、飽和度、X和Y的滲色以及脫脂特性。ExOne粘合劑將繼續進行優化，為3D列印材料提供更高的生坯強度和其他有益性能。

CleanFuse™：一種優質、清潔燃燒的粘合劑，不會留下任何碳殘留物，並且可以很好地與會受到碳元素負面影響的金屬材料（例如Inconel粉末）一起使用

FluidFuse™：一種低粘度的通用溶劑型粘合劑，可與多種金屬和非金屬材料（包括陶瓷）很好地配合使用

AquaFuse™：一種水性粘合劑，可與多種金屬材料很好地配合使用

PhenolFuse™：一種酚醛粘合劑，最適合印刷高溫材料，包括碳、碳化鎢（WC）、碳化矽（SiC）和其他陶瓷等非金屬材料

即將推出：NanoFuse™：一系列具有突破性的粘合劑，具有懸浮的納米顆粒，可提高某些材料（例如銅和鋁）的粘合劑噴射結果的質量。



參考閱讀：

1. ExOne Aluminum Qualification 03112021

https://f.hubspotusercontent40.net/hubfs/7118792/Ford%20AL/ExOne%20Aluminum%20Qualification%2003112021%20f2.pdf

2. ExOne Qualifies Aluminum Binder Jet 3D Printing With Ford

https://www.exone.com/en-US/Ford-and-ExOne-Achieve-Scientific-Breakthrough

3. ExOne Announces Aluminum 6061 Has Achieved ItsCustomer-Qualified Status in Collaboration With Global Automaker

https://www.investor.exone.com/news-releases/news-release-details/exone-announces-aluminum-6061-has-achieved-its-customer

4. Ford and ExOne announce "breakthrough" inaluminium binder jet 3D printing for automotive

https://www.tctmagazine.com/additive-manufacturing-3d-printing-news/ford-and-exone-breakthrough-aluminium-binder-jet-3d-printing/

5. Metal 3D Printers - Materials & Binders

https://www.exone.com/en-US/3d-printing-materials-and-binders/metal-materials-binders

6. 粘合劑噴射金屬3D列印製造商ExOne推出在線成本估算軟體工具

https://www.nanjixiong.com/thread-144431-1-1.html

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