ExOne與福特合作突破鋁材6061粘合劑噴射3D打印技術(shù)

導(dǎo)讀：2021年對(duì)于ExOne來(lái)說(shuō)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(jì)，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(jìn)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(jī)全球領(lǐng)導(dǎo)者ExOne于2021年3月11日宣布與福特汽車(chē)公司合作推出新型粘合劑噴射3D打印技術(shù)，以及首個(gè)成功被燒結(jié)的高密度鋁制零件。兩家公司正在對(duì)新研發(fā)的工藝申請(qǐng)專(zhuān)利。新工藝據(jù)說(shuō)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(xiàng)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(dòng)機(jī)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(chǎng)首席技術(shù)官兼副總裁稱(chēng)利用粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)來(lái)燒結(jié)鋁制品一直是金屬增材制造領(lǐng)域的一個(gè)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(xiàng)新技術(shù)將會(huì)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響，并有助于為全球的增材制造市場(chǎng)提供更輕的產(chǎn)品和為可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)好處。

迄今為止， 南極熊了解到ExOne已經(jīng)對(duì)23種金屬、陶瓷和顆粒材料進(jìn)行了測(cè)試，并成功應(yīng)用在了它的工業(yè)級(jí)粘合劑噴射3D打印機(jī)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(dá)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(rèn)證。

ExOne在金屬增材制造領(lǐng)域的實(shí)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(jí)材料鑒定系統(tǒng)，以列舉通過(guò)不同材料3D打印的零件所能提供的不同使用性能。這些級(jí)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(rèn)證：指已通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，并收到了來(lái)自獨(dú)立的第三方就材料屬性等相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的材料。這些材料符合MPIF、AMS以及其他材料標(biāo)準(zhǔn)。
• 客戶合格的：指已通過(guò)ExOne客戶自己制定的標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)成功應(yīng)用的材料。但是，這些材料還沒(méi)有滿足ExOne應(yīng)對(duì)市場(chǎng)推廣的最高質(zhì)量。此類(lèi)材料通常是與制造商合作開(kāi)發(fā)而成，并用于特定的環(huán)境。
• 研發(fā)材料：這類(lèi)材料是經(jīng)過(guò)ExOne和客戶初步分析并認(rèn)為是可打印的。材料的研發(fā)工作正在進(jìn)行中，包括材料、3D打印機(jī)以及其他工藝上的改進(jìn)，以確保材料成功打印。
  

△ExOne Innovent +®3D打印機(jī)

關(guān)于鋁的粘合劑噴射技術(shù)

無(wú)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(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。一般而言，鋁合金的強(qiáng)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(zhǎng)期以來(lái)，人們一直將3D打印視為簡(jiǎn)化材料制造的潛在途徑。在過(guò)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(guò)燒結(jié)粘合劑來(lái)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(duì)于批量生產(chǎn)而言，在速度上無(wú)法達(dá)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(shì)。在整個(gè)3D打印過(guò)程中，這項(xiàng)技術(shù)利用數(shù)字技術(shù)將粘合劑快速?lài)姷椒鄞差w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(shí)，必須將最終的零件燒結(jié)，使顆粒融合在一起成為一整個(gè)固體。

△ExOne Innovent +打印機(jī)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(duì)鋁進(jìn)行粘合劑噴射3D打印和燒結(jié)是一項(xiàng)重大成就，因?yàn)槭褂眠@項(xiàng)技術(shù)制造時(shí)，過(guò)程中沒(méi)有過(guò)多的因液相燒結(jié)而導(dǎo)致的熔化和變形。這也會(huì)為這項(xiàng)新型3D打印技術(shù)帶來(lái)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(dǎo)者。自1995年以來(lái)，這家公司一直致力于提供功能強(qiáng)大的3D打印機(jī)。這些打印機(jī)可以解決最棘手的問(wèn)題，并實(shí)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(shí)間和金錢(qián)，減少浪費(fèi)，提高制造靈活性，并交付曾經(jīng)被認(rèn)為是不可能制造出來(lái)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品。作為全球領(lǐng)先的粘合劑噴射專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，ExOne還提供專(zhuān)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(jì)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(lái)獨(dú)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(jìn)行優(yōu)化，為3D打印材料提供更高的生坯強(qiáng)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(huì)留下任何碳?xì)埩粑�，并且可以很好地與會(huì)受到碳元素負(fù)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