賀利氏攜手通快，為非晶態(tài)金屬的工業(yè)級3D打印拓展新應(yīng)用

•        合作項目成功提升了工業(yè)級3D打印非晶態(tài)金屬部件的工藝和性價比
•        新型3D打印部件具有各向同性，無論采用何種構(gòu)建方向，都能保持極高的強度
•        用于醫(yī)療設(shè)備、航空航天和機械工程等行業(yè)的高應(yīng)力部件或?qū)⑹芤娣藴\

2020年4月22日，南極熊獲悉，近日兩家德國科技巨頭——賀利氏和通快集團——強強聯(lián)手，共同開展非晶態(tài)金屬（又稱“金屬玻璃”）3D打印研究，以期通過提升工藝和性價比，使非晶態(tài)金屬部件打印成為車間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝。非晶態(tài)金屬的強度是鋼的兩倍，但比鋼輕得多，而且彈性更佳。非晶態(tài)金屬具有各向同性，這意味著不管3D打印采用何種構(gòu)建方向，其材料特性始終相同。3D打印不僅能用于制造極其堅固的部件，還能為工程師提供更大的設(shè)計自由度。未來，非晶態(tài)金屬3D打印或?qū)⒘畋姸囝I(lǐng)域受益匪淺，例如航空航天和機械工程行業(yè)所使用的高應(yīng)力部件和輕質(zhì)部件。由于具有生物相容性，此類材料還是醫(yī)療設(shè)備的理想之選。

△項目團隊

左起：由賀利氏非晶態(tài)金屬和通快集團增材制造業(yè)務(wù)部員工組成的項目團隊：Hans-Jürgen Wachter（賀利氏非晶態(tài)金屬負(fù)責(zé)人）、André Kobelt（賀利氏集團董事會成員）、Moritz Stolpe（賀利氏非晶態(tài)金屬）、Valeska Melde（賀利氏非晶態(tài)金屬）、Arwed Kilian（通快集團增材制造業(yè)務(wù)部）、Klaus Parey（通快集團增材制造業(yè)務(wù)部總經(jīng)理）、Jan-Christian Schauer（通快集團增材制造業(yè)務(wù)部）。（圖片來源：賀利氏非晶態(tài)金屬）

3D打印為非晶態(tài)金屬開辟新的工業(yè)應(yīng)用

“非晶態(tài)金屬部件3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段。這次合作將有助于我們加快打印流程、提高部件表面質(zhì)量，最終幫助客戶降低成本。我們將提升該技術(shù)在更多應(yīng)用中的適用性，同時開辟一些全新的應(yīng)用?！辟R利氏非晶態(tài)金屬（Heraeus AMLOY）負(fù)責(zé)人Jürgen Wachter解釋道。

“非晶態(tài)金屬在許多行業(yè)都有應(yīng)用潛力，例如增材制造技術(shù)（即3D打?。┳钪匾男袠I(yè)之一——醫(yī)療設(shè)備。因此，我們相信這次合作將是通快集團工業(yè)3D打印解決方案進(jìn)一步開拓這一關(guān)鍵市場的大好機會?！蓖旒瘓F增材制造業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Klaus Parey表示。

△非晶態(tài)金屬膨脹套管

非晶態(tài)金屬是液態(tài)金屬急速冷卻而形成的金屬材料，3D打印設(shè)備可采用該材料制造復(fù)雜的大尺寸部件——這是其他生產(chǎn)工藝無法實現(xiàn)的。因此，3D打印技術(shù)將為非晶態(tài)金屬開辟全新的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。此外，借助3D打印，非晶態(tài)金屬還能發(fā)揮其在輕量化設(shè)計方面的巨大潛力。在滿足功能要求的前提下，3D打印部件沒有任何多余的結(jié)構(gòu)，因此材料用量和部件重量都被控制在最低限度。非晶態(tài)金屬本身很輕，因此將3D打印和非晶態(tài)金屬相結(jié)合，能夠滿足各種應(yīng)用的輕量化需求。3D打印技術(shù)可使非晶態(tài)金屬部件的生產(chǎn)更加便捷，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。借助這項技術(shù)，用戶可以直接制造完整的部件，而無需先生產(chǎn)一個個零件，再將其裝配為成品。

經(jīng)過優(yōu)化的材料 + 專用的3D打印設(shè)備 = 大批量生產(chǎn)高質(zhì)量部件

在這次合作中，賀利氏非晶態(tài)金屬充分利用其在非晶態(tài)金屬生產(chǎn)和加工方面的專業(yè)知識，以及通快集團豐富的增材制造經(jīng)驗。賀利氏非晶態(tài)金屬對其非晶態(tài)合金進(jìn)行了優(yōu)化，以用于3D打印，并為通快集團的TruPrint設(shè)備定制了合適的材料。通快集團最新發(fā)布的TruPrint 2000是打印非晶態(tài)金屬的最佳選擇。該設(shè)備配置了粉末準(zhǔn)備站，可在惰性保護氣體中實現(xiàn)拆包打印部件和粉末處理，未使用的粉末將被回收。該設(shè)計對于非晶態(tài)金屬來說至關(guān)重要，因為此類材料可與氧氣迅速發(fā)生反應(yīng)。同時，TruPrint 2000 配置了2臺通快300W光纖激光器，可同時部署在打印機的整個成型倉，這大大減少了單個部件的加工時長。采用僅55微米的光斑直徑，用戶便可以小批量或大批量生產(chǎn)表面質(zhì)量極高的非晶態(tài)金屬部件。熔池監(jiān)控功能可自動監(jiān)測并分析加工過程中的熔池質(zhì)量，從而盡早發(fā)現(xiàn)工藝偏差。

△通快集團最新的TruPrint 2000 3D打印設(shè)備，圖片來源：通快集團

客戶可訂購非晶態(tài)金屬部件或自行打印

擁有通快集團3D打印設(shè)備的客戶如今可以用該打印機加工賀利氏非晶態(tài)金屬提供的鋯合金，也可以直接向賀利氏非晶態(tài)金屬訂購3D打印的非晶態(tài)金屬部件。未來，賀利氏非晶態(tài)金屬和通快集團還希望將銅合金和鈦合金用于3D打印。


來源：通快