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历时七年!GE增材粘结剂喷射金属3D打印系统正式商业化!


来源:竞技宝测速入口    发布时间:2024-12-22 16:48:56

  3D打印技术参考于近日注意到,GE航空航天旗下增材制造制造公司Colibrium Additive(原GE Additive)已正式决定将研发多年的金属粘结剂喷射3D打印系统(下称BJ)推向市场。

  截至目前,该公司的BJ系统迭代至第三代——Series3,相比第二代系统有重大改进。上一代系统要大量的手工操作,导致生产的全部过程效率低下,更适合研发场景使用。而新一代机器则专门为大批量、自动化生产环境而设计。

  然而需要指出的,Colibrium Additive粘结剂喷射3D打印机产品线负责这个的人说,Series 3的开发并非一帆风顺。该公司选择退后一步,重新设计某些子系统来满足严格的性能标准。该团队于2023年下半年重新设计并验证,这种刻意的做法导致推出速度较慢,但对于确保系统的可靠性至关重要。众所周知,GE旗下的粘结剂喷射系统自2017年就已提出,之前长期处在长时间的广泛测试中。

  高吞吐量:Series 3系统设计用于可扩展生产,能够以更高的效率处理更大批量的部件。

  自动化流程:该系统减少了对人工干预的需求,可以更顺畅地集成到现有的制造工作流程中。

  高强度生坯:Series 3系统能够生产高密度的高强度生坯部件,这些部件更容易处理和除粉,同时不可能影响其结构完整性。目前已验证可实现低至400微米的通孔直径和薄壁制造。

  生产大型部件的能力:Series 3的成型尺寸为500x500x495mm,因此可生产大尺寸部件。

  质量控制:通过多年研发和严格的变量控制(使用变形仿真等技术),BJ技术能够生产出具有一致、可重复和可预测结果的零件。而不会在工艺流程中出现破损的风险。

  BJ技术在复杂铸件生产中的成本效益高于简单铸件或冲压件,很适合需要结合轻量化或下游加工特征重新设计的情况。

  Colibrium Additive系统能够集成到可重构工厂单元中,具有自动化生产能力,适合追求年产量达到数千或数百万个组件的制造商。该公司正努力实现20、40、100+台机器的安装,以实现真正的工业生产。

  在可打印材料方面,目前推出的材料是316L不锈钢,该材料已通过严格的验证测试,并在多台机器上显示出一致性。Colibrium Additive的前期客户在Series 2 Beta平台上已测试支持的材料还包括17-4PH、304L、316L、441、铜(C18000)、碳化钨、钴铬合金、Inconel 718等。未来,Colibrium Additive正逐步开发包括铝、钛、铜等更活性合金在内的未来材料,以扩展系统的应用范围。

  Colibrium Additive粘结剂喷射技术使用水基粘结剂沉积在粉末床上,通过加热使其蒸发,然后实现材料交联形成半固体复合材料。打印机会将打印过程中排出的水分吸出,并将其用作机器清洁剂的一部分。它不但可以打印惰性或活性金属,还可以打印复合材料和陶瓷。

  Binder Jet产线配备了三台辅助设备可支持多台机器,液体管理系统(Liquid MHS)包括三个部分:粘结剂、清洗剂以及废液桶。

  根据此前的资料,粉末管理系统包括装载原始粉末和回收粉末的料斗,使用气动压缩机以约25Kg/min的速度输入到机器中,这在某种程度上预示着粉末的配置无需人工操作。机器能够将粉末吸出,并将其铺设到粉床上,同时将回收材料放入回收的料斗中。该设计最大限度减少了操作人员与系统和金属粉末的接触,更不会使生产车间布满金属粉末。

  在安全性方面,Series 3符合UL和CE标准,具有惰性和密封环境和无粉暴露(闭环)特点,旨在完全能处理反应性和易燃粘结剂和粉末,并且不需要危险分区。

  该公司自2017年就已经宣布开发粘结剂喷射金属3D打印技术,但历时七年才实现商业化,这充分说明了技术创新往往需要长期且稳定的投入。在快速变化的科技领域,保持耐心,专注于技术突破,是取得成功的关键。

  在此之前,GE增材公司通过建立测试伙伴网络计划,与不同垂直领域的主要客户建立了战略推广:康明斯用于发电和汽车,西屋制动用于铁路,山特维克用于采矿,肯纳金属用于对耐磨和耐腐蚀至关重要的石油、天然气等工业应用。这种合作模式不仅有助于技术的快速验证和优化,还能通过行业巨头的背书加速市场接受度,强调了跨行业合作在技术创新和商业化过程中的重要作用。

  无论是从GE增材公司还是此前HP推出金属粘结剂喷射技术的历程都可看出,这项技术实现稳定生产多为不易,两家公司均付出了数年时间的代价!