MIM金屬3D列印:看德國製造如何利用FDM技術列印金屬

2020-12-05 3D智慧灣

今天介紹一種類似於金屬MIM工藝的3D列印技術。這種金屬3D列印技術與我們常見的SLM(雷射熔化)不同,不會用到雷射器,使用的材料也不是粉末。反倒與FDM(熔融沉積)類似,只不過材料不是塑料,而是線材。

你了解我的只是3D列印PEEK,但還不是全部。

——Apium P220

你和我的距離還差了解金屬MIM3D列印

▌什麼是金屬MIM工藝?

金屬注射成型(metalInjectionMolding,MIM)是一種適於生產小型、三維複雜形狀以及具有特殊性能要求製品的近淨成形工藝。

基本工藝過程是:將金屬粉末與粘結劑,製成具有流變特性的混合材料,通過注射機注入模具型腔成型出零件毛坯,毛坯件經過脫除粘結劑和高溫燒結後,即可得到各種金屬零部件。

MIM工藝主要技術特點:

1、適合各種粉末材料的成形,產品應用十分廣泛;

2、原材料利用率高,生產自動化程度高,適合連續大批量生產。

3、能直接成形幾何形狀複雜的小型零件(0.03g~200g);

4、零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光潔度好(粗糙度1~5μm);

5、產品相對密度高(95~100%),組織均勻,性能優異。

下面我們了解下,用3D列印的方式,實現金屬MIM的工藝。

金屬MIM 3D FDM列印是將金屬材料與粘結劑預先製成絲材(Filament),通過3D印表機直接列印成型為毛胚,再經過脫脂和燒結就可以等到金屬產品。

3D列印MIM技術結合了設計的靈活性和精密金屬的高強度和整體性,是實現極度複雜幾何部件的低成本解決方案,特別適合小批量的金屬產品製造。

▌為什麼要金屬3D MIM工藝呢?

如果您在從事3D列印領域的工作,就會發現比起任何其他材料類,投資者更注重金屬列印處理系統。然而,毋庸置疑的是,在全球材料市場上,聚合物(熱塑性塑料和光聚合物)仍佔3D列印領域材料銷售市場的三分之二以上。

與之呈現的問題是:「是什麼推動了金屬的激增?」

也許金屬可能確實是推動工程系統投資的一種材料類別。例如飛機,石油和天然氣,航空航天和汽車行業領域;也可能是被金屬零件可以作為功能零件而不是用於原型製作的樣品這一事實而吸引產生的興趣。

But...無論推動金屬這一材料的因素是什麼,就實際而言,3D列印金屬這個過程是非常昂貴的。3D列印加工所需的金屬粉末價格很高,且因為雷射加工是一種高能耗的過程,加工廢料可佔原料的80%,導致了在處理材料時會有健康安全和環境方面的問題。

Apium作為這個行業的領先者,它所研發的3D印表機能夠處理工業應用中使用的高性能聚合物,旨在提供熔絲製造(FDM)3D列印技術和高性能聚合物的創新型工業解決方案。而在能夠列印金屬材料的同時,Apium3D印表機還能夠列印PEEK材料及各種其他高性能材料。

熔絲製造(FDM)是替代粉末的一種低成本解決方案,技術的關鍵優勢之一是能夠僅消耗製造/構建的零件所需的材料量。此外,用於FDM 3D列印的材料(通常為熱塑性聚合物)比用於其他3D列印技術的材料都要便宜。

它有哪些關鍵性能及特性?

低投入、高品質的金屬3D列印解決方案完整的工藝(3D列印和燒結)解決方案金屬塑料混合線材,金屬含量 >80 wt%Apium P220 的Customized 參數系統完美匹配線材來自於BASF的金屬注射成型和材料工藝,相比SLM金屬成型更優的技術成本優勢

金屬3D列印技術的應用在哪些領域?

高耐腐蝕性和韌性的非磁性金屬零件食品和化學工業零部件醫療器械、手術工具輕量化空心件和填充件模具和模具嵌件表層冷卻部分可小批量生產的零件、工具

相關焦點

  • 技術革新:德國IFAM開發金屬FDM 3D列印技術
    德國Fraunhofer製造技術與先進材料研究所IFAM(Fraunhofer IFAM)開發了金屬FDM / FFF 3D列印工藝。兩步法既包括擠出和燒結。 3D列印葉輪採用新型金屬FDM 3D列印工藝製成    儘管規則有若干例外,但用於3D列印塑料材料的技術通常與用於3D列印金屬的技術不同。
  • 3D列印技術公司RYUJINLAB在韓國推出了金屬3D列印服務
    打開APP 3D列印技術公司RYUJINLAB在韓國推出了金屬3D列印服務 南極熊3d列印 發表於 2020-12-01 11:52:39
  • 車間生產如何啟用金屬3D列印技術?
    大約六年前,Hayes決定將增材製造技術應用到車間的生產上,並完成從3D列印塑料零件到列印金屬零件的轉變。多材料列印,在各方面應用都是必要的。Hayes先生認為增材製造技術加速設計迭代,幫助公司更好地為客戶服務,能儘可能提高效率和降低成本。
  • 2020年中國3D列印材料行業市場現狀及發展前景分析 未來金屬3D列印...
    未來金屬3D列印材料將迎來新爆發期經過30多年的發展,3D列印技術不斷完善,目前已形成了3D生物列印、有機材料列印、金屬列印等多種列印模式,我國3D列印材料仍以工程塑料為主。2019年7月,主營業務為金屬列印的鉑力特在科創板上市,前瞻預計未來金屬3D列印材料將迎來新的爆發期。
  • 改進金屬列印技術 讓3D列印「硬」起來
    雖然雷射燒結技術或者選擇性雷射熔融技術(SLM)已經廣泛運用於各種行業,比如火箭發動機組件,還有半自動手槍,但在工藝上仍然有很大的提升空間。因此,美國勞倫斯利物莫國家實驗室(LLNL)的研究人員一直專注模擬實驗,致力於提高3D雷射列印的速度,並採用強度更高的雷射,改善成品的質量。
  • 解讀金屬3D列印技術分類
    很多人問我這樣一個問題,3D列印技術到底是什麼?有哪些種類?今天就來跟大家談談金屬3D列印有哪些種類?這只是個人的結總和觀點,分享給大家。3D列印技術到底是什麼? Taylor(2018)描述了切材料製造(傳統製造)和增材製造之間的概念差異。切材料製造——一種製造工藝,採用大於成品零件最終尺寸的固體材料塊,然後切除材料,直至達到所需產品形狀。
  • 賀利氏與通快合作,拓展非晶態金屬3D列印工業級新應用|金屬|金屬3d...
    非晶態金屬(金屬玻璃)又稱非晶態合金, 它既有金屬和玻璃的優點, 又克服了它們各自的弊病,如玻璃易碎, 沒有延展性。非晶態金屬的強度是鋼的兩倍,但比鋼輕得多,而且彈性更佳。非晶態金屬具有各向同性,這意味著如果採用增材製造技術製造非晶態合金,不管3D列印採用何種構建方向,其材料特性始終相同。
  • 揭秘3D列印金屬粉末製備技術及現狀
    接下來就為大家主要介紹一下,目前國內外3D列印金屬粉末的製備工藝——氣霧化技術的最新進展,並對3D列印金屬粉末製備技術的現狀進行分析,提出一些意見。3D列印金屬粉末作為金屬零件3D列印最重要的原材料,其製備方法備受人們關注 ,3D列印金屬粉末作為金屬零件3D列印產業鏈 最重要的一環,也是最大的價值所在。  在「2013年世界3D列印技術產業大會」上,世界3D列印行業的權威專家對3D列印金屬粉末給予明確定義,即指尺寸小於1mm的金屬顆粒群。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質的某些難熔化合物粉末。
  • 德國研究機構BAM首次成功在零重力下3D列印金屬工具
    【PConline 資訊】德國研究機構BAM(聯邦材料研究與測試部)第一次成功地在零重力條件下3D列印金屬工具。去年我們報導了BAM早期的測試,在太空船上使用陶瓷3D列印,利用真空系統將粉末床固定在一起。現在改進的增材製造工藝已被用於生產金屬工具,這是迄今為止取得的最先進的研究成果。
  • 3D列印技術:3D列印珠寶首飾
    3D列印為設計增添了視覺複雜性,已成為創新藝術家和設計師創新性地挑戰傳統珠寶和配飾的推動者。時裝領域多年來一直在應用3D列印技術,以減少產品上市時間和降低成本,但主要是為了開發很難以其他方式製造的產品。對稱性,細節和可用設計的無限結合,為新公司打開了一個完全不同的市場。
  • 利用3D列印技術金屬玻璃 催生更加高效的電動機
    來自美國北卡羅萊納州立大學的研究員使用3D列印的鐵基非晶金屬合金,能夠用來製造更高效的電動機和其他設備。 研究員生產的鐵合金比其關鍵鑄件厚度大15倍。無定形金屬,同時也被稱為金屬玻璃,它是具有無序原子尺度結構的固體金屬材料。
  • 惠普3D列印技術的演變:從聚合物到金屬增材製造
    惠普公司自2016年正式商業化其增材製造技術以來,已推出了多款聚合物3D列印系統以及基於粘結劑噴射的金屬3D列印技術。惠普對於佔領未來12萬億美元製造業領域的下一個高地,開啟了全速前進模式。
  • 用於準備者的3D列印:虛擬鑄造廠的金屬3D列印長絲
    布拉德利·伍茲(Bradley Woods)預見了綁定金屬列印的幾年發展,他在2014年獲得了他的第一個3D印表機套件時就提出了金屬3D列印燈絲的想法。在對塑料零件進行3D列印之後,伍茲意識到,要使桌面3D列印真正發揮作用,就必須能夠應對金屬。因為他已經在研究使用粉末冶金的雕刻技術,所以他提出了3D列印長絲的想法,該長絲是由粘結在聚合物基質中的金屬粉末製成的。
  • 電化學方法,去除金屬3D列印支撐結構
    距南極熊了解,Owen Hildreth是亞利桑那州立大學(ASU)的一名3D納米製造助理教授。最近,他設計了一種電化學工藝,可用來「吃掉」金屬3D列印件的支撐結構。由於像Stratasys這樣的公司的開創性工作以及特殊的可溶性材料的開發,塑料3D列印件的支撐結構去除變得容易得多。相對應地,金屬列印件的支撐結構去除仍然是一個難題。
  • 金屬3D列印介紹
    增材製造:也就是我們俗稱3D列印,指融合了計算機輔助設計、材料加工與成型技術、以數字模型文件為基礎,通過軟體與數控系統將專用的金屬材料、及醫用生物材料,按照、燒結、熔融、噴射等方式逐層堆積,製造出實體物品的製造技術。這項技術於1984年開始在實驗室研究,1986年制出樣機,距今只有30多年時間。
  • 3D列印金屬基複合材料-含碳纖維的液態金屬
    與減材製造相比,增材製造的獨特優勢在於更容易加工金屬,具有生產獨特幾何形狀的部件的額外好處。除了開放處理難於加工的材料(如難熔金屬)之外,增材製造還使金屬基複合材料的加工(MMC)成為可能。一項發表在《機械工程學報》的研究記錄了一個研究小組為結合金屬和增強纖維的不同性能而採用的3D列印MMC的方法。來自陝西省快速製造技術工程研究中心的研究人員將錫鉛與碳纖維結合起來,一方面探索利用鉛的輻射屏蔽性能,另一方面利用碳纖維強度的可能性。同時,這項研究試圖展示鉛的3D列印能力,以前由於鉛的潤溼性(液態時無法粘在固體表面)而很難實現。
  • 3D列印原理|金屬篇
    金屬3D列印技術可以直接用於金屬零件的快速成型製造,具有廣闊的工業應用前景,是國內外重點發展的3D列印技術。下面,小編帶大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金屬3D列印原理。NPJ(Nano Particle Jetting)技術是以色列公司Xjet最新開發出的金屬3D列印成型技術,與普通的雷射3D列印成型相比,其使用的是納米液態金屬,以噴墨的方式沉積成型,列印速度比普通雷射列印快
  • 全球最值得期待的十大金屬3D列印公司
    【PConline 資訊】隨著金屬材料和增材製造技術的逐步發展成熟,3D列印越來越多被應用於工業航空、汽車、醫療、科研等領域。金屬粉末成型可以製造更好的液壓零件,核電行業正在利用3D列印製造一些裝備。
  • 吳敏:金屬3D列印異見者
    3D列印將顛覆製造業,曾成為很多重塑產業發展擁躉的共同信仰。但是國內發展近十年,3D列印依然存在工業製造上的成本、效率難題。升華三維在尋找3D列印出路的迷途中,堅定地選擇了有別於主流的間接3D列印,即將3D列印與粉末冶金相結合的路子。
  • 3d列印材料大全,看看你知道幾個
    在3d列印領域,3d列印材料一直扮演著重要的角色。因此,3d列印材料是3d列印技術發展的重要物質基礎。在某種程度上,材料的發展決定了3d列印能否得到更廣泛的應用。目前,3D列印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠材料、金屬材料、陶瓷材料等。另外,彩色石膏材料、人工骨粉、細胞生物材料、砂糖等食品也用於3D列印領域。