粉末擠出3D打印的技術(shù)特點(diǎn)
隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展,正在引發(fā)著傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。而3D打印技術(shù)所使用的材料也在不斷增加,但與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,其在材料選擇上仍然有限。利用已經(jīng)廣泛普及的傳統(tǒng)制造工藝材料體系,實(shí)現(xiàn)與3D打印技術(shù)的緊密融合,將是增材制造得以加速應(yīng)用的重點(diǎn)發(fā)展方向。
▲升華三維PEP工藝流程示意圖
由升華三維推出的粉末擠出打印技術(shù)(PEP)是一種“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬/陶瓷間接3D打印工藝。PEP利用了已大規(guī)模應(yīng)用于電子3C、汽車、醫(yī)療、國(guó)防、航空航天等領(lǐng)域的PIM工藝,其呈現(xiàn)出“兩頭寬”的形態(tài),一頭是可適配PIM所用的材料體系,另一頭是可以適配粉末冶金的脫脂與燒結(jié)技術(shù)。再結(jié)合3D打印高自由度的設(shè)計(jì)成形,快速實(shí)現(xiàn)零部件的個(gè)性化定制生產(chǎn),可獲得到最終致密的高性能金屬/陶瓷復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
PEP可適配更寬泛的金屬/陶瓷材料
在打印材料方面,PEP可以適配更寬泛的金屬/陶瓷材料。如傳統(tǒng)粉末冶金的材料原粉粒徑大多在50-100μm,MIM所用的原粉粒徑在2-15μm。而PEP工藝卻能適配粒徑在0.2-100μm的原粉,此外由于采用顆粒擠出打印的喂料,造粒粉及球磨粉均可使用,且對(duì)原粉的球形度、均勻性無(wú)明確要求,這為PEP提供更多類型的打印材料創(chuàng)造了有利條件。
▲PEP工藝顆粒材料
升華三維開發(fā)的3D打印顆粒材料以蠟基體系為主,其固含量為50~65vol%,粒徑在8-14目的近球形顆粒,支持不同類型打印材料的定制。且材料配方現(xiàn)已形成開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù),基于此實(shí)現(xiàn)更多材料研發(fā)將更加容易,周期會(huì)更短。
▲PEP工藝顆粒材料
▲PEP工藝蠟基體系材料(部分)
PEP主要打印材料燒結(jié)性能參數(shù)
公司目前自主開發(fā)的材料主要有鎢及鎢合金、銅及銅合金、不銹鋼等金屬材料;碳化物、氮化物、氧化物、超導(dǎo)及超高溫等陶瓷材料;硬質(zhì)合金等金屬陶瓷材料。在成熟穩(wěn)定的粉末冶金燒結(jié)技術(shù)加持下,PEP工藝制備的金屬/陶瓷零部件具有良好的機(jī)械和物理性能,可達(dá)到粉末注射零件水平,滿足高性能金屬基和陶瓷復(fù)合材料的制備需求。
▲升華三維部分材料燒結(jié)性能參數(shù)
PEP工藝憑借打印材料的廣泛適配性,以打印設(shè)備為載體,以材料為核心,面向傳統(tǒng)制造領(lǐng)域進(jìn)行革新探索,構(gòu)建起智能制造新一代引擎。升華三維將持續(xù)創(chuàng)新,開發(fā)更多應(yīng)用材料,加速3D打印技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用普及,為中國(guó)工業(yè)制造的創(chuàng)新與變革貢獻(xiàn)力量。
▲PEP工藝不同材料樣品展示
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