ExOne與福特合作突破鋁材6061粘合劑噴射3D打印技術(shù)

導讀：2021年對于ExOne來說是推廣粘合劑噴射3D打印技術(shù)的重要一年。2021年1月，ExOne推出成本估算軟件工具，為制造商提供粘合劑噴射3D打印精密金屬部件的成本估計，以便他們能夠快速將這種技術(shù)與其他快速成型制造工藝進行比較。而2021年3月，ExOne與福特公司合作成功利用粘合劑噴射3D打印鋁材6061產(chǎn)品。

據(jù)南極熊獲悉，金屬3D打印機全球領(lǐng)導者ExOne于2021年3月11日宣布與福特汽車公司合作推出新型粘合劑噴射3D打印技術(shù)，以及首個成功被燒結(jié)的高密度鋁制零件。兩家公司正在對新研發(fā)的工藝申請專利。新工藝據(jù)說可以制造性能堪比壓鑄工藝的金屬零部件，且密度大于99%。目前，這項技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于燒結(jié)鋁6061材料（世界上最常用的鋁合金之一）。

△6061鋁制發(fā)動機缸體模型展示高分辨率和幾何控制

里克·盧卡斯（RickLucas），ExOne的新市場首席技術(shù)官兼副總裁稱利用粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)來燒結(jié)鋁制品一直是金屬增材制造領(lǐng)域的一個巨大的挑戰(zhàn)，并為與福特合作解決這一難題而感到驕傲。他相信這項新技術(shù)將會帶來深遠的影響，并有助于為全球的增材制造市場提供更輕的產(chǎn)品和為可持續(xù)發(fā)展帶來好處。

迄今為止， 南極熊了解到ExOne已經(jīng)對23種金屬、陶瓷和顆粒材料進行了測試，并成功應(yīng)用在了它的工業(yè)級粘合劑噴射3D打印機上。隨著金屬鋁的加入，現(xiàn)在可以用于粘合劑噴射的單合金金屬已經(jīng)達到了12種。不僅如此，ExOne生產(chǎn)的鈦金屬制品現(xiàn)在已經(jīng)獲得它的合作伙伴，一家全球醫(yī)療設(shè)備公司的資格認證。

ExOne在金屬增材制造領(lǐng)域的實力

由于ExOne的技術(shù)幾乎可以3D打印任何粉末，因此公司推出了分級材料鑒定系統(tǒng)，以列舉通過不同材料3D打印的零件所能提供的不同使用性能。這些級別可幫助客戶了解ExOne的粘合劑噴射技術(shù)是否可以滿足特定的應(yīng)用需求：

• 第三方認證：指已通過嚴格測試，并收到了來自獨立的第三方就材料屬性等相關(guān)數(shù)據(jù)驗證的材料。這些材料符合MPIF、AMS以及其他材料標準。
• 客戶合格的：指已通過ExOne客戶自己制定的標準，并且已經(jīng)成功應(yīng)用的材料。但是，這些材料還沒有滿足ExOne應(yīng)對市場推廣的最高質(zhì)量。此類材料通常是與制造商合作開發(fā)而成，并用于特定的環(huán)境。
• 研發(fā)材料：這類材料是經(jīng)過ExOne和客戶初步分析并認為是可打印的。材料的研發(fā)工作正在進行中，包括材料、3D打印機以及其他工藝上的改進，以確保材料成功打印。
  

△ExOne Innovent +®3D打印機

關(guān)于鋁的粘合劑噴射技術(shù)

無論是使用傳統(tǒng)制造技術(shù)還是增材制造技術(shù)，鋁合金加工成型都是一項巨大的挑戰(zhàn)。一般而言，鋁合金的強度越高，將它加工成型的工藝就越困難，加工成本也十分昂貴。長期以來，人們一直將3D打印視為簡化材料制造的潛在途徑。在過去的十多年里，工程師們提出了一種在商業(yè)上可行的通過燒結(jié)粘合劑來使材料成型的方法，這也是最快、最有效并且高產(chǎn)出的3D打印方法。傳統(tǒng)的激光3D打印方法可以完成這一操作，但是對于批量生產(chǎn)而言，在速度上無法達到要求。

△砂鑄3D打印

而ExOne使用的粘合劑噴射技術(shù)則更具優(yōu)勢。在整個3D打印過程中，這項技術(shù)利用數(shù)字技術(shù)將粘合劑快速噴到粉床顆粒中（金屬、砂礫或陶瓷）中，噴涂一次形成一層固體零件。在打印金屬時，必須將最終的零件燒結(jié)，使顆粒融合在一起成為一整個固體。

△ExOne Innovent +打印機可以在1周內(nèi)快速生產(chǎn)出新產(chǎn)品，而傳統(tǒng)的金屬注射成型則需要10-14周。

ExOne與福特合作對鋁進行粘合劑噴射3D打印和燒結(jié)是一項重大成就，因為使用這項技術(shù)制造時，過程中沒有過多的因液相燒結(jié)而導致的熔化和變形。這也會為這項新型3D打印技術(shù)帶來更多的功能，例如打印特殊的幾何形狀。

關(guān)于ExOne

ExOne是粘合劑噴射3D打印技術(shù)的先驅(qū)和3D制造的全球領(lǐng)導者。自1995年以來，這家公司一直致力于提供功能強大的3D打印機。這些打印機可以解決最棘手的問題，并實現(xiàn)改變世界的創(chuàng)新。ExOne的3D打印系統(tǒng)將粉末材料（包括金屬、陶瓷、復(fù)合材料和砂礫）迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榫�密零件、鑄具和型芯、以及創(chuàng)新的模具。ExOne的技術(shù)可以使工業(yè)客戶節(jié)省時間和金錢，減少浪費，提高制造靈活性，并交付曾經(jīng)被認為是不可能制造出來的設(shè)計和產(chǎn)品。作為全球領(lǐng)先的粘合劑噴射專家團隊，ExOne還提供專業(yè)的3D打印服務(wù)，包括按需生產(chǎn)重要部位零件以及工程和設(shè)計咨詢。

ExOne Fuse™粘合劑

ExOne金屬粘合劑噴射系統(tǒng)可以打印多種粉末材料的原因之一是它的特種Fuse™粘合劑產(chǎn)品組合，為3D打印的材料帶來獨特的好處。粘合劑必須具有與要打印的粉末材料相協(xié)調(diào)的某些特性。需要考慮因素包括粘度、飽和度、X和Y的滲色以及脫脂特性。ExOne粘合劑將繼續(xù)進行優(yōu)化，為3D打印材料提供更高的生坯強度和其他有益性能。

• CleanFuse™：一種優(yōu)質(zhì)、清潔燃燒的粘合劑，不會留下任何碳殘留物，并且可以很好地與會受到碳元素負面影響的金屬材料（例如Inconel粉末）一起使用
• FluidFuse™：一種低粘度的通用溶劑型粘合劑，可與多種金屬和非金屬材料（包括陶瓷）很好地配合使用
• AquaFuse™：一種水性粘合劑，可與多種金屬材料很好地配合使用
• PhenolFuse™：一種酚醛粘合劑，最適合印刷高溫材料，包括碳、碳化鎢（WC）、碳化硅（SiC）和其他陶瓷等非金屬材料
• 即將推出：NanoFuse™：一系列具有突破性的粘合劑，具有懸浮的納米顆粒，可提高某些材料（例如銅和鋁）的粘合劑噴射結(jié)果的質(zhì)量。
  

參考閱讀：

1. ExOne Aluminum Qualification 03112021

https://f.hubspotusercontent40.net/hubfs/7118792/Ford%20AL/ExOne%20Aluminum%20Qualification%2003112021%20f2.pdf

2. ExOne Qualifies Aluminum Binder Jet 3D Printing With Ford

https://www.exone.com/en-US/Ford-and-ExOne-Achieve-Scientific-Breakthrough

3. ExOne Announces Aluminum 6061 Has Achieved ItsCustomer-Qualified Status in Collaboration With Global Automaker

https://www.investor.exone.com/news-releases/news-release-details/exone-announces-aluminum-6061-has-achieved-its-customer

4. Ford and ExOne announce "breakthrough" inaluminium binder jet 3D printing for automotive

https://www.tctmagazine.com/additive-manufacturing-3d-printing-news/ford-and-exone-breakthrough-aluminium-binder-jet-3d-printing/

5. Metal 3D Printers - Materials & Binders

https://www.exone.com/en-US/3d-printing-materials-and-binders/metal-materials-binders

6. 粘合劑噴射金屬3D打印制造商ExOne推出在線成本估算軟件工具

http://m.lhkhtyz.com/thread-144431-1-1.html