粉末床技術(shù)的3D打印機(jī)一般情況下只能同時(shí)打印某一種材料,但前不久南極熊報(bào)道了華科三維研制出了世界首臺(tái)可以同時(shí)打印非金屬材料和金屬材料的工業(yè)級3D打印裝備HK PM250。2018年1月31日,南極熊從外媒獲悉,比利時(shí)3D打印公司Aerosint發(fā)明了“一種多材料粉末床3D打印工藝”,實(shí)現(xiàn)了高性能聚合物3D打印,零浪費(fèi)和廣泛的材料可能性。
3D打印正迅速成為各行各業(yè)制造商的新生產(chǎn)工具,但并非所有的增材制造技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用都是相同的,例如選擇性激光熔化(SLM)等金屬增材制造工藝已經(jīng)廣泛用于*終用途零件,但是其他工藝如熔融沉積(FDM)和選擇性激光燒結(jié)(SLS)呢?
位于比利時(shí)的SLS專業(yè)公司Aerosint公司開發(fā)了一種能夠提供多種粉末材料的機(jī)器,該公司表示,這是*個(gè)(也是迄今為止)多粉末打印工藝,可以打印由不同材料制成的零件,通過熔化由多種粉末組成的粉末層。
它使用一種新的多粉末分配技術(shù),由多個(gè)圖案鼓(每個(gè)粉末類型一個(gè))組成的分配器,可以逐行選擇性地沉積細(xì)粉末體素。這個(gè)過程產(chǎn)生一個(gè)由多于一種基礎(chǔ)材料組成的燒結(jié)就緒粉末層,并且可以以高達(dá)200mm / s的速度進(jìn)行圖案化,與現(xiàn)在的SLS涂布機(jī)的行進(jìn)速度相當(dāng)。
令人興奮的是,Aerosint公司表示,3D打印工藝盡可能“不受材料影響”,這意味著可以使用范圍廣泛的高分子材料,陶瓷材料,甚至是金屬粉末粒度分布和流動(dòng)性能都不盡如人意的材料。
常規(guī)的SLS設(shè)備使用同一種材料,無論是模型部分還是支撐部分,因此在打印過程中支撐材料在高溫烘烤下,機(jī)械性能會(huì)發(fā)生變化,重復(fù)利用次數(shù)很有限。
然而,新的Aerosint技術(shù)比常規(guī)的SLS設(shè)備更有優(yōu)勢,在該技術(shù)的打印過程中,使用了惰性的粉末材料作為支撐和填充材料,這些材料在長時(shí)間暴露于高溫的環(huán)境中,并不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化或者降解,因此在下一次打印的過程中仍然可以重復(fù)使用,所以幾乎可以達(dá)到零廢物。
而其他公司正在試圖通過開發(fā)更耐降解性的新型粉末來解決這個(gè)問題,Aerosint的解決方案實(shí)際上更簡單:只需要制造一種可以使用兩種材料的工藝,一種作為構(gòu)建材料,另一種作為支撐材料。以這種方式,可以使用低成本的支撐材料以減少構(gòu)建材料的浪費(fèi)。
與傳統(tǒng)的激光燒結(jié)相比,這種方法有效地重復(fù)使用粉末,使粉末消耗成本降低了30%到85%,因此使用戶能夠更容易地使用像PEEK這樣昂貴的高溫聚合物。 Aerosint認(rèn)為,這將使SLS 3D打印技術(shù)成為工廠車間更可行的選擇,因?yàn)榧词沽慵母咧苻D(zhuǎn)率也會(huì)導(dǎo)致相對較低的材料消耗。
Aerosint目前正在等待其多粉末SLS 3D打印技術(shù)的專利,并期待它能夠改變工業(yè)3D打印。
Aerosint粉末分配器的優(yōu)點(diǎn):
每層2秒的圖案化速度
幾乎可以使用任何3D打印粉末
鼓可以放大更大的圖案
分配器可以承受高達(dá)400°C的溫度