近年来,通过粘结剂喷射 ( binder jetting)工艺进行金属3D打印的设备受到了投资人的青睐。从投资市场方面,大量的投资资金因看好高速度、大批量和低成本的因素,而进入到了粘结剂喷射 3D打印领域,后起之秀Desktop Metal, 惠普,3DEO, Markforged,GE等均是该领域的代表性企业。GE于2017年宣布进入到了粘结剂喷射 3D打印技术领域并对外公布了一台基于粘结剂喷射工艺的原型3D打印设备。如今,在GE正式商业化其粘结剂喷射金属3D打印工艺之前,还需要与其合作伙伴一起通过应用来不断的验证其技术的市场可行性,而在这方面,康明斯成为首批采用GE这项技术的合作伙伴之一。 GE 研发的粘结剂喷射3D打印设备的特点是,比粉末床熔融设备(包括选区激光熔融和电子束熔融)速度更快,更便宜。GE 粘结剂喷射3D打印设备中的核心技术之一是一种特殊的粘结剂。通过粘结剂喷射系统制造的金属零件,在打印完成后,将通过热处理工艺进行加工。康明斯公司计划在其生产过程中加速使用3D打印-增材制造技术,引入GE的粘结剂喷射增材制造技术也标志着康明斯打算更全面的实施工业4.0技术,以改善其工作流程中的自动化,云计算和其他过程。康明斯计划将增材制造过程最初用于生产小批量零件,并逐步探索如何将该技术整合到大批量生产中。 正如前文所提到的,GE Additive的粘结剂喷射技术于2017年首次亮相,与更常见的基于激光的3D打印技术相比,粘结剂喷射可以使打印速度快60到100倍。正如3D科学谷在《3D打印与工业制造》一书中所提到的,3D打印只是制造的一环,将与其他工艺充分融合在一起,无缝衔接在制造流程环节中,将是3D打印进入制造业产业化的主旋律。根据3D科学谷的市场了解,GE Additive目前正在扩展该技术,首先形成试验生产线,然后融入到完整的工厂解决方案。作为战略合作伙伴,康明斯在早期就可以使用该技术。而在正式的商业化计划方面,GE的粘结剂喷射系统预计将于2021年上市。 粘结剂喷射3D打印技术是通过材料喷射和烧结工艺的相互结合来生产完全密度的金属零部件。 成本较低的设备也意味着零件成本大大降低,大批量成本较低的零部件是走向生产的关键要素。 根绝3D科学谷的市场观察,粘结剂喷射3D打印技术需要克服的挑战也很多,除了粘结剂材料方面的技术各有千秋,制造方面包括如何优化热处理过程,加强热处理强度,优化对收缩后失真的控制等等包括了一系列从加工工艺到软件仿真等一系列的挑战。 |