桌面級3D打印鈦合金零件！Desktop Metal推出新式桌面級打印平臺可兼容鈦材料
時間：2021-08-06 09:21 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：2021年8月5日，著名桌面級3D打印機制造商Desktop Metal公司已經宣布推出新一代Studio
System
2金屬三維打印平臺，更重要的是他們將Ti64鈦合金材料納入到其可打印材料范圍中。眾所周知，桌面級的打印向來都是針對塑料、樹脂一類的材料，金屬件的打印往往需要占地面積大的激光增材制造設備來實現，桌面級的金屬零件打印更是極為少見的。Ti64因其高抗拉強度、耐腐蝕性和生物相容性而備受青睞，是使用最廣泛的鈦合金。這種材料特別適用于生產航空航天、國防、汽車、石油和天然氣以及醫療領域的高性能金屬部件。據報道，Desktop Metal公司希望在下個月開始批產Ti64金屬部件，它是第一家也是唯一一家將這種材料應用到基于擠壓原理的金屬3D打印技術中，并實現商業化的公司。
Desktop Metal公司聯合創始人兼首席技術官Jonah
Myerberg說："鈦材料對于桌面級金屬3D打印來說一直是一種具有挑戰性的材料，因為它在粉末狀態時具有極強的反應性，而且難以燒結。我們很高興成為首個將桌面級3D打印鈦合金（Ti64）零部件商業化的公司。"
△DesktopMetal公司在其Studio System 2上合格的Ti64。照片來自Desktop Metal
新一代金屬增材制造平臺Studio System 2
Desktop Metal的StudioSystem 2金屬增材制造平臺于今年2月推出，旨在小批量生產高性能金屬零件。這套便于辦公的系統利用了他們公司專有的一體式金屬沉積（BMD）技術，生產鏈主要由一臺打印機和爐子組成，以簡化內部零件的生產。
這項技術剪除了通常與金屬3D打印相關的松散粉末和激光等帶來的一系列制造問題，轉而采用綁定一體化的金屬棒式擠壓，這當中涉及到金屬粉末與聚合物粘合劑。Studio System 2能夠制造出具有各種復雜幾何形狀的零件，具有出色的表面光潔度和高性能機械性能。
除了可以對Ti64材料的兼容外，StudioSystem 2還兼容316L不銹鋼，以及原先基于擠壓的StudioSystem支持的所有材料。目前，該系統的其他材料的廣泛組合正在進行研發，新版本預計將在今年晚些時候推出。
△在StudioSystem 2上用Ti64 3D打印的機器支架。照片來自DesktopMetal
Ti64 3D打印部件的主要應用
據Desktop Metal稱，在StudioSystem 2上打印的Ti64金屬零件表現出卓越的機械性能，屈服強度為730MPa，極限拉伸強度為845MPa，延伸率為17%。事實上，這些性能超過了ASTM F2885-17標準對金屬注射成型外科植入物應用的規定，這是Studio System 2上鈦合金材料的一個關鍵應用。
目前，Desktop Metal公司已經在Studio System
2上完成了幾個使用Ti64打印的案例，該公司將其作為比傳統的粉末床熔融（PBF）機器更容易獲得的平臺。其中一個案例是用Ti64設計并打印一個機器支架，用陀螺狀格子填充，來代替17-4HP不銹鋼。在Studio
System 2上3D打印新的設計，將零件的重量減少了近60%，同時保留了所需的功能強度和剛度。
另一個成功的使用案例涉及3D打印小型望遠鏡聚焦環，用于將鏡頭固定在移動望遠鏡上。Studio System 2能夠在不到24小時內用Ti64打印出6個環，這比傳統的小批量生產環的制造方法要快得多，而且成本效益高，因為后者需要投資昂貴的工具或定制夾具。
Studio System 2還展示了用Ti64制造無人機聯軸器如何在保持無人機框架所需的結構完整性的同時實現了大幅減重。該系統在進入大規模生產之前，每周能夠生產15至25個無人機聯軸器，所有這些都不需要工具或加工。
△在Studio System 2上用鈦合金3D打印而成的(從左到右）無人機耦合器、燃料噴射器噴嘴、望遠鏡聚焦環。照片來自Desktop Metal
用于航空航天的經濟實惠的輕質部件
Desktop Metal的StudioSystem
2和Ti64組合所展示的最后一個關鍵應用是燃料噴射器噴嘴，這對航空航天領域的安全和可靠運行至關重要。Ti64是制造噴嘴的重要材料，它需要能夠承受極端的溫度和壓力，同時保持輕質。該部件還具有可以提高燃燒器性能的內部通道，但使用傳統的制造工藝是不可能創建的。
利用Studio System 2，工程師可以在幾天內測試各種設計不同版本的噴嘴，并在24小時內打印出四個版本的噴嘴。
衛星公司Privateer Space的聯合創始人Steve
Wozniak說："用鈦合金材料進行3D打印在航空航天等行業中具有難以置信的價值，因為這種材料能夠支持復雜和輕質的設計。有了StudioSystem
2，Privateer
Space的團隊將能夠實現所需的經濟性和輕量化能力，為我們的衛星設計和發射鋪平道路。這項技術在空間利用創新上是一個很大的進步，Desktop
Metal在材料方面的進步，使我們有一個很好的機會與其他制造商展開進一步合作，并為未來的幾代人保留研發空間。"
(責任編輯：admin)
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