SpaceX購買了6套MK系統(tǒng)，為何能取代1000臺3D打印機(jī)？

一個國家需要大公司，但要在出口上有出色表現(xiàn)，甚至成為全球化贏家，中小企業(yè)同樣必不可少，尤其是出口導(dǎo)向型的中小企業(yè)，也就是所謂的“隱形冠軍”。一般來說，隱形冠軍要獲得成功，除了在全球化、創(chuàng)新、專注、追求卓越方面不斷推進(jìn)外，還要考慮三個新興驅(qū)動力——數(shù)字化、商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)以及可持續(xù)性。



●首先，說到數(shù)字化，要先需要區(qū)分消費(fèi)者數(shù)字化（Consumer Digitalization）和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化（Industrial Digitalization）兩個概念。消費(fèi)者數(shù)字化主要和阿里巴巴、騰訊、谷歌等中國和美國的大公司有關(guān)，隱形冠軍企業(yè)則是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的主力。TeamViewer是遠(yuǎn)程桌面控制領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，超過25億臺設(shè)備上安裝了這個軟件。長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （LSTM）支撐著蘋果的Siri以及亞馬遜的Alexa等人工智能系統(tǒng)，超過30億部智能手機(jī)都使用了這個技術(shù)。DeepL是最好的機(jī)器翻譯系統(tǒng)，Celonis是全球領(lǐng)先的大數(shù)據(jù)流程挖掘供應(yīng)商。在自動駕駛這一現(xiàn)代化領(lǐng)域，超過40%的專利屬于德國企業(yè)。

●其次，加入商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對小型企業(yè)來說也非常重要。提供熔模鑄造系統(tǒng)的MK科技就是典型案例。MK科技在中國、德國、以色列和法國都有合作伙伴。Space X公司購買了6套MK系統(tǒng)來完成原本需要1000臺大型3D打印機(jī)才能完成的工作。這家小公司同樣打造了頗具復(fù)雜性的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，在非常復(fù)雜的領(lǐng)域提供著最先進(jìn)的技術(shù)。

●最后，可持續(xù)性。有人說可持續(xù)技術(shù)是下一代領(lǐng)先技術(shù)，我覺得沒錯，可持續(xù)技術(shù)將改變世界，隱形冠軍企業(yè)在可持續(xù)技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。

MK科技



MK公司位于鄰近波恩的格拉夫沙夫特，主要開發(fā)，生產(chǎn)及銷售運(yùn)用于熔模鑄造以及快速成型制造領(lǐng)域中的專用機(jī)械。MK系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用于世界五大洲，客戶范圍包括大型企業(yè)，研究機(jī)構(gòu)和服務(wù)提供商。MK系統(tǒng)服務(wù)于各行各業(yè)，領(lǐng)域涉及自動化工業(yè)，航空航天，醫(yī)療技術(shù)，機(jī)械工程，家用電器以及娛樂電子。

MK科技有三條生產(chǎn)線:

●制作陶瓷殼型的熔模鑄造系統(tǒng)
●陶瓷殼型脫蠟用的脫蠟釜
●制作塑料原型的真空澆注系統(tǒng)

熔模鑄造系統(tǒng)


△精密鑄造的原理

MK technology precision casting技術(shù)原理是利用熔模鑄造或失蠟鑄造的工藝，制造出形狀復(fù)雜、尺寸精確、表面光潔的金屬零件。該工藝的主要步驟如下：

●使用蠟注射機(jī)將熔化的石蠟注入金屬模具中，制作出與鑄件形狀相同的蠟?zāi)！?br />
●將多個蠟?zāi)＿B接到一個蠟樹上，形成一個蠟?zāi)＝M。

●將蠟?zāi)＝M浸入陶瓷漿液中，并在其表面撒上砂粒，形成一層陶瓷涂層。重復(fù)這一步驟，直到陶瓷涂層達(dá)到所需的厚度。

●將陶瓷涂層干燥和硬化，形成一個堅固的型殼。

●將型殼加熱，使內(nèi)部的蠟?zāi)Ｈ刍�或蒸發(fā)，留下一個空腔，即鑄型。

●將熔化的金屬澆注到鑄型中，冷卻后得到金屬零件。然后，將型殼打碎和清除，對金屬零件進(jìn)行切割、清洗和拋光等后處理

精密鑄造的原理總結(jié)起來就是是利用可熔模型（通常是石蠟）制作出與鑄件形狀相同的模型，然后在模型上涂敷多層耐火涂料，經(jīng)過干燥和硬化后形成一個整體的型殼，再將型殼加熱，使內(nèi)部的模型熔化或蒸發(fā)，從而獲得一個空腔，最后將熔化的金屬澆注到型殼中，冷卻后得到所需的鑄件。

熔模鑄造在德國，歐洲乃至全世界蓬勃發(fā)展起來。利用這項擁有5000年歷史的古老工藝，如今的飛機(jī)引擎，醫(yī)用植入，渦輪增壓氣葉輪以及高爾夫球桿才得以成功澆注。所有可熔合金均能使用，可以說熔模鑄造領(lǐng)域的設(shè)計可能性是無限的。

MK科技抓住了潮流，不斷開發(fā)系統(tǒng)，使得熔模鑄造的發(fā)展進(jìn)程越加快速安全，不但提高了零件的質(zhì)量也降低了產(chǎn)品的不合格率。MK科技發(fā)明的設(shè)備涵蓋了完整的殼型制造系統(tǒng)以及高壓釜熔蠟系統(tǒng)。
SpaceX 公司購買了六套 MK 系統(tǒng)來取代 1,000 臺 3D 打印機(jī)，因為 MK 系統(tǒng)具有一些優(yōu)勢：

●在鑄造過程中能夠?qū)崿F(xiàn)快速干燥，節(jié)省時間的關(guān)鍵主要在于如下3個參數(shù)：

1． 和水的吸收光譜匹配的特殊波長的紅外光。只加熱表面而不會影響內(nèi)部。

2． 高速劇烈旋轉(zhuǎn)的氣流，速度最高達(dá)8米/秒。

3． 特別干燥的空氣，濕度有時低于8%。

專用空氣冷卻系統(tǒng)確保型殼溫度保持在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)。控制系統(tǒng)持續(xù)跟蹤空氣實際濕度、箱體溫度以及蠟樹所有表面的溫度。通過精確地調(diào)整這3個值，保證蠟溫不超過25°C，同時型殼不能開裂，整個系統(tǒng)保持均衡。任何一個參數(shù)不能符合要求，系統(tǒng)就將失去效能。

一般來說傳統(tǒng)工藝型殼的制造大約需要3天，再加1-2天的干燥時間；新技術(shù)可以將這一過程縮短到4小時，隨后就可以立即脫蠟。有些型殼的制造需要大約9天時間，現(xiàn)在則可縮短到11小時。這一比較并不僅著眼于最短點(diǎn)干燥時間，而是以更安全，效率更高作為原則。通常而言，應(yīng)用該新干燥工藝可以保證將原來的干燥時間縮短20-30倍。

CYCLONE龍卷風(fēng)高速干燥機(jī)





一套完整的Cyclone系統(tǒng)就是一個緊湊型的制殼工作站，主要有以下五個部分組成，空間要求特別小，Cyclone龍卷風(fēng)是第一臺按一按鈕就可以在4小時內(nèi)生產(chǎn)出一個完整殼體的機(jī)器，它是單件和小批量生產(chǎn)的理想方案，其最大蠟樹尺寸為500 x 500毫米，特別適合快速原型公司和熔模鑄造服務(wù)公司。

●2個漿桶  
●1個或3個（可選）雨淋式掛砂機(jī)
●直線電機(jī)
●PLC控制器，控制面板和顯示器
●高速干燥箱


Booster干燥機(jī)





Booster是一個獨(dú)立構(gòu)建的持續(xù)高速干燥室。在熔模鑄造領(lǐng)域，高速干燥箱，能夠與現(xiàn)有工藝迅速融合。模殼的干燥時間大大縮短而制殼速度大大加快，在高速干燥箱中，模殼可以一個接一個干燥，這種干燥方式非常適用于一天內(nèi)單個品種陶瓷模的快速生產(chǎn)。

TUNNEL快干隧道





高速干燥隧道是一條用于批量生產(chǎn)的模殼連續(xù)干燥設(shè)備。模塊化的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)每個精密鑄造廠的不同需求，靈活配置。所有蠟樹不斷旋轉(zhuǎn)，每隔三分鐘，就從一個干燥站（模塊）移到下一個干燥站。高速干燥隧道可以做成不同的尺寸。在一個大廠房內(nèi)，可以干燥完成重量達(dá)到350kg，最大尺寸為1 x 1米，數(shù)量為60個的模殼。


Booster是立式干燥箱，用于單個蠟樹的干燥。模塊化可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的Tunnel是一種連續(xù)性干燥系統(tǒng)，可以和現(xiàn)有型殼生產(chǎn)線集成使用。所有的系統(tǒng)，Cyclone，Booster和Tunnel都已在很多公司投入使用。


●蒸汽脫蠟釜



現(xiàn)代熔模鑄造工藝通過運(yùn)用蒸汽脫蠟釜將蠟?zāi)？焖贉睾偷孛摮�。只有溫度達(dá)到178°C 并且高度活躍的飽和蒸汽才能保證陶瓷殼模表面的蠟完全融化，避免殼模膨脹破裂。在設(shè)計MK脫蠟釜的時候，最需優(yōu)先考慮的問題就是建立快速常規(guī)的蒸汽注射系統(tǒng)--在3-4秒內(nèi)就能達(dá)到8bar壓力,而這取決于脫蠟釜的尺寸。

通過排水收集系統(tǒng)將蠟與冷凝水分離并進(jìn)入封閉的收集系統(tǒng)，該系統(tǒng)是脫蠟釜設(shè)備的一部分，同時也提供模具臺車的自動導(dǎo)向援助。該系統(tǒng)是按照最終用戶所屬國的指導(dǎo)方針或者ASME的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的，它們經(jīng)由德國萊茵認(rèn)證，并且擁有4倍保護(hù)的密封加壓門�？刂七^程直觀簡單，并且可以通過觸屏屏幕進(jìn)行操作。

由于脫蠟釜需要電加熱，并且會消耗很多能量，MK系統(tǒng)可以選擇性的配備能量回收系統(tǒng)，這將節(jié)省30%左右的電力成本。這不僅使得加工過程更加穩(wěn)定，而且也減少樂循環(huán)時間。

●塑料真空澆注
快速原型對于單個塑料零件的快速生產(chǎn)仍是一種相對較新的技術(shù)。采用這種方法，僅需幾個小時就可以得到功能與批量生產(chǎn)相同或接近的塑料零件。真空澆注是這一新技術(shù)的一個分支。先在母模的基礎(chǔ)上制作一硅膠模，可采用最新的疊層制造技術(shù)或傳統(tǒng)方法制得。接著在真空狀態(tài)下將雙組分聚氨酯混合后澆注到硅膠模中。

采用這一工藝，無須復(fù)雜昂貴的鋼模，就可制得50個塑料原型件。這些零件不僅與用傳統(tǒng)工藝批量生產(chǎn)的塑料零件一模一樣，而且可以迅速進(jìn)行裝配試驗、外觀評估以及功能實驗。

熔模鑄造系統(tǒng)