Fusion Factory是一種用于金屬和陶瓷的三部分AM系統(tǒng)

Fusion Factory是一種用于金屬和陶瓷的三部分AM系統(tǒng)

Fusion Factory提供快速更換多種材料的能力，包括具有復(fù)雜處理要求的特殊材料，如難熔金屬，陶瓷和磁性材料。

德國20年歷史的XERION開始生產(chǎn)用于高溫工業(yè)和研究的生命爐。其在熔爐方面的專業(yè)知識使其最新產(chǎn)品受益，這是一個由三部分組成的金屬和陶瓷添加劑制造(AM)系統(tǒng)，它將所有必要技術(shù)步驟的機器集成并集成在一起 - 基于金屬絲的3D打印機，一種去綁定單元和燒結(jié)爐 - 在一個系統(tǒng)中，增加一個控制單元。結(jié)果稱為Fusion Factory，是一個完整的流程鏈，可在單一平臺上使用多種材料進行打印。

三年前，與德國應(yīng)用科學(xué)研究機構(gòu)弗勞恩霍夫研究所合作開展了融合工廠的研究。AM系統(tǒng)的研究和開發(fā)主要是由客戶要求驅(qū)動的。XERION去年底在法蘭克福的2018年下一個展區(qū)展出了成品。

它由一個帶有兩個噴嘴的長絲多材料打印機組成。由金屬或陶瓷粉末加上粘合劑制成的特殊制造的長絲被送入改進的熔融長絲制造打印機，以創(chuàng)建所謂的“綠色部件”。這個過程與用于生產(chǎn)塑料模型的過程沒有什么不同，除特殊長絲和特殊設(shè)計的打印機噴嘴和進料機構(gòu)外。

打印完零件后，它將前往脫膠站進行化學(xué)浴。對于熔爐制造商而言，由于多材料部件的耐熱性不同，XERION使用化學(xué)而非熱脫粘。Fusion Factory使用丙酮和異丙醇進行溶劑型脫粘過程，該過程在氮氣氣氛中進行。溶劑與表面上的材料發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生微通道，將化學(xué)物質(zhì)分布到部件的固體基質(zhì)中，從內(nèi)部消除有機化合物并形成多孔空隙。大多數(shù)粘合劑以這種方式被消除，準(zhǔn)備好脆弱的部分用于下一步，即燒結(jié)。

在脫粘期間產(chǎn)生的微觀通道充當(dāng)燒結(jié)期間剩余有機化學(xué)品的熱蒸發(fā)的出口。在氮氣或氫氣氣氛中(取決于材料)將材料加熱到極高溫度(高達(dá)1,500℃)，這導(dǎo)致金屬粉末的外殼在類似于焊接的過程中熔化和熔化。所得到的部件緊湊且致密，并且雖然發(fā)生輕微的收縮，但這可以在使用軟件的預(yù)印刷設(shè)計中得到補償。

該過程高度包含，以保護工人免受溶劑，蒸汽和熱量的影響。燒結(jié)過程在保護氣氛下進行，主要是100%氫氣。在零件生產(chǎn)期間，用戶通過系統(tǒng)的觸摸屏控制單元控制三個步驟。

多種材料的快速變化

一個很大的優(yōu)點是能夠快速更換多種材料，包括具有復(fù)雜處理要求的特殊材料，如難熔金屬，陶瓷和磁性材料。結(jié)果是堅固，輕質(zhì)的部件，其不同的材料可以在孔隙率上變化。

根據(jù)XERION的創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事Uwe Lohse的說法，多材料金屬和陶瓷零件生產(chǎn)的時機非常引人注目。

“從印刷到燒結(jié)部件的整個技術(shù)運行時間不到48小時，”Lohse博士告訴設(shè)計新聞。“用戶可以完全控制所有三個步驟，印刷，去粘合和燒結(jié)，因為它使用長絲卷，您可以快速更換材料。”

板載數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以存儲預(yù)編程的“配方”，并自動完成使用多臺機器的繁重任務(wù)，確保制造零件的高質(zhì)量和可重復(fù)性。系統(tǒng)還將為每個可用于記錄目的的部件生成報告。

Lohse博士說：“該操作員擁有99個解除綁定和燒結(jié)配方的庫。”“完成該過程后，控制單元根據(jù)批號存儲整個過程的所有數(shù)據(jù)。”

未來將包括銅，高熵合金和磁性材料

根據(jù)XERION的說法，結(jié)果是創(chuàng)建原型或一系列與金屬注射成型(MIM)技術(shù)相當(dāng)?shù)牧慵盗?。此外，已?jīng)擁有合適打印機的公司可以單獨購買脫粘和燒結(jié)站。

目前，Lohse表示，F(xiàn)usion Factory可以生產(chǎn)氧化鋁和氧化鋯制成的零件，但該公司最終計劃開發(fā)更多材料的技術(shù)配方，如銅，高熵合金和磁性材料。它還計劃增加噴嘴數(shù)量。

“對于使用更多材料進行印刷以及長期印刷的更高穩(wěn)定性，我們計劃增加長絲卷和噴嘴的數(shù)量，”他說。

“客戶來自所有行業(yè)，并與新材料接觸，”Lohse說。“航空航天工業(yè)對我們來說特別有意義，因為印刷技術(shù)在零重力條件下也可以使用。”

Tracey Schelmetic畢業(yè)于康涅狄格州費爾菲爾德的費爾菲爾德大學(xué)，并開始了她在Apple&Lange的技術(shù)和科學(xué)作家和編輯的長期職業(yè)生涯，Appleton&Lange是Simon&Schuster現(xiàn)已解散的醫(yī)學(xué)出版部門。后來，作為電信行業(yè)期刊Customer Interaction Solutions(今日的客戶雜志)的編輯總監(jiān)，她成為了聯(lián)絡(luò)中心行業(yè)公認(rèn)的代言人。如今，她是一名自由撰稿人，專門從事制造業(yè)，技術(shù)，電信和企業(yè)軟件。