Desktop Metal批量噴射金屬3D打印機Shop System，將開啟增材制造2.0時代？

2020年11月18日，Desktop Metal正式將其粘合劑噴射3D打印技術定義為“增材制造2.0”，北美、EMEA和APAC的客戶正式將Shop System商業(yè)化。這是否意味著人們期待已久的用于終端生產(chǎn)的金屬粘合劑噴射革命終于來了？

△Shop System打印倉中的3D打印零件擺放

Desktop Metal由3D打印行業(yè)的超級巨星創(chuàng)立，從連續(xù)企業(yè)家Ric Fulop（曾在Markforged，Onshape和Proto Labs等公司中擔任重要職位）到MIT的3D打印系主任John Hart教授，再到粘結劑噴射的發(fā)明者Ely Sachs。它的第一臺金屬3D打印機Studio系統(tǒng)具有革命性意義，引起業(yè)內(nèi)強烈關注。

通過提供一種高效率、基于金屬粘結劑噴射的生產(chǎn)解決方案，而又滿足尺寸大、成本低的要求，Shop System應運而生，在2019年發(fā)布。

要讓金屬粘結劑噴射3D打印技術真正發(fā)展起來，單靠一家公司是不夠的，獨木難以成林。從這個意義上講，Desktop Metal有競爭對手是一件好事。金屬粘合劑噴射先驅ExOne正朝著生產(chǎn)型3D打印機發(fā)展，新的X1 160PRO有望在2020年底至2021年初之間推出。惠普和GE Additive（以及其他公司）也在努力開發(fā)自己的解決方案。Desktop Metal是第一家定位于將金屬增材制造用于零件生產(chǎn)的公司（與MIM工藝競爭），并且是第一家正式將以生產(chǎn)為目標的產(chǎn)品推向市場的公司。增材制造2.0革命或將會開始。

增材制造2.0的追隨者

Shop System的客戶很多是來自制造行業(yè)，例如葡萄牙的Jade Creaction LDA，英國的Wall Colmonoy Limited，美國的Alpha Precision Group，法國的EAC以及香港的香港生產(chǎn)力促進局（HKPC）。

Shop System于2019年11月在德國法蘭克福的2019 Formnext展會上首次亮相，設計速度可達到金屬粉末床熔融增材制造技術速度的10倍。適合的行業(yè)包括從汽車、石油和天然氣到消費產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的各種批量化生產(chǎn)行業(yè)。


“Shop System提供了業(yè)界最具成本效益，最高分辨率的中量產(chǎn)解決方案。它的高速、單程打印引擎將高質量的粘合劑噴射技術引入了機械車間、鑄造廠和粉末金屬部件供應商的全新市場，” Desktop Metal首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Ric Fulop說，“借助車間系統(tǒng)，工程師和工廠操作員現(xiàn)在可以減少傳統(tǒng)制造方法（例如CNC加工）的許多限制，并實現(xiàn)負擔得起、可靠且靈活的復雜零件批量生產(chǎn)�！�

Shop System具有選配的構建箱配置，范圍從4L、8L、12L到16L，旨在根據(jù)每個車間的需求擴展打印尺寸。4L打印機（350 x 220 x 50mm）的起價為166,500美元，而16L打印機（350 x 220 x 200mm）的起價為241,500美元。除了使用Shop System的端到端硬件解決方案之外，客戶還將可以訪問Desktop Metal的Fabricate MFG生成準備軟件以及新發(fā)布的Live Sinter應用程序。Live Sinter是一種可校正收縮和收縮的燒結過程模擬軟件，控制燒結過程中粘合劑噴射3D打印部件的變形，從而最大程度地減少了工藝試驗和錯誤，同時提高了精度。


技術流程介紹
△視頻：單程粘合劑噴射金屬3D打印技術工藝原理

Shop System的目的是提供可靠的批量生產(chǎn)復雜最終用途金屬零件的生產(chǎn)方式，與傳統(tǒng)制造在效率和成本上進行競爭。根據(jù)Desktop Metal的說法，它的打印引擎是在粘合劑噴射市場上分辨率最高、最先進的引擎，但它并不止于此。像Studio系統(tǒng)一樣，Shop System是完整的端到端解決方案，其中包括單程，活頁夾噴墨打印機；干燥爐，用于在脫粉之前硬化生坯；帶有內(nèi)置粉末回收裝置的粉末脫粉工位；Desktop Metal的熔爐專為高工業(yè)強度燒結而設計；以及集成的粉末處理配件和工作流程。

△配備SPJ技術的Desktop Metal生產(chǎn)系統(tǒng)，Production System™設備

該機器易于使用和操作，在設計時考慮了如何融入現(xiàn)代化的機械車間，軟件界面操作簡單。它還具有經(jīng)過優(yōu)化的工程粉末和加工參數(shù)，內(nèi)置到系統(tǒng)，以確保零件質量和可重復性。

高速，單次通過的打印托架在75微米的層厚下達到800 cc /小時的速度，這意味著它可以在短短五個小時內(nèi)生產(chǎn)數(shù)十或數(shù)百個復雜的打印零件。但是，粘結劑噴射技術最復雜的部分是燒結，而不是打印。燒結環(huán)節(jié)解決了激光PBF金屬3D打印的許多問題，但同時也帶來了許多其他挑戰(zhàn)，例如翹曲和收縮失控以及零件密度不足。Desktop Metal通過Live Sinter軟件解決了這些問題，并聲稱現(xiàn)在可以從爐子中獲得具有精細特征細節(jié)和低至4微米平均粗糙度（Ra）的致密復雜零件。

△南極熊拍攝的Desktop Metal展位視頻

Fulop說：“長期以來，人們一直在吹捧3D打印的許多好處：大規(guī)模定制、復雜的幾何形狀、輕量化、裝配合并、免工具制造、數(shù)字庫存等等，所有這些都捆綁在一起�！� “總的來說，Shop System滿足金屬零件的設計、原型和中批量生產(chǎn)，真正實現(xiàn)以上各種綜合優(yōu)點。”

厲害了，批量化制造時代