金屬3D打印的批量化發(fā)展趨勢(shì)
在3D打印領(lǐng)域，很多金屬3D打印的零件都可以作為終端零件應(yīng)用于多種設(shè)備上。不過，由于批量生產(chǎn)能力的不足，導(dǎo)致金屬3D打印的零件還無法大量應(yīng)用。因此，近年來，廠商們一直在致力于提升3D打印機(jī)的速度，以期實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
從目前的技術(shù)發(fā)展來看，2022年金屬3D打印在批量生產(chǎn)方面可能有3個(gè)發(fā)展方向。
以SLM為代表的激光熔化技術(shù)，為了提升生產(chǎn)效率，開始采用多激光頭同時(shí)進(jìn)行打印，并將打印倉(cāng)和散熱倉(cāng)分離。原來，3D打印結(jié)束后，金屬零件需要在打印平臺(tái)上放置多個(gè)小時(shí)，緩慢降溫，防止零件出現(xiàn)翹曲等問題（熱脹冷縮）。冷卻期間，3D打印機(jī)無法進(jìn)行打印?，F(xiàn)在則是將打印好的零件轉(zhuǎn)移到散熱倉(cāng)內(nèi)，讓零件在散熱倉(cāng)內(nèi)緩慢冷卻。3D打印機(jī)可以同時(shí)打印新的零件。2022年，激光熔化類的3D打印機(jī)將向多激光頭、打印和冷卻分離的方向發(fā)展。
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混合制造。將3D打印和CNC加工、金屬注射工藝結(jié)合，通過多種工藝生產(chǎn)零件是近年來新興的一種生產(chǎn)模式。其中3D打印和CNC加工的結(jié)合是最常用的一種混合加工模式。即3D打印出零件后，再用CNC加工進(jìn)行精雕，修正公差。在混合制造工藝中，使用比較多的工藝是主要是能量沉積（DED）。這種工藝具有打印速度快，成本低的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是表面相對(duì)粗糙，非常適合和CNC加工組成混合生產(chǎn)模式。
還有一種混合生產(chǎn)模式是使用塑料類材料，3D打印出模具，再用金屬注射工藝制造金屬零件（后續(xù)需要燒結(jié)、CNC加工等步驟）。2022年，混合生產(chǎn)將成為一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的方向。
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噴射工藝。噴射工藝也是近年來新興的一種3D打印技術(shù)，主要由粘合劑噴射3D打印工藝和冷噴射工藝。粘合劑噴射就是依次噴射材料和粘合劑，完成后再通過燒結(jié)去除粘合劑，增加零件密度。具有速度快，支持材料多（不僅支持金屬材料，塑料、木材、沙子等其它材料也支持）的優(yōu)點(diǎn)。冷噴射工藝則是使用大功率的電機(jī)，把金屬粉末以超音速的速度噴射出去，通過撞擊將金屬粉末融合在一起，具有速度快，不涉及熱加工，可以直接修補(bǔ)零件等優(yōu)點(diǎn)。從技術(shù)參數(shù)來說，噴射工藝在速度方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯，未來很有可能成為金屬3D打印工藝中的主流技術(shù)。
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