關(guān)于3D打印服務(wù),經(jīng)常關(guān)注3D科學(xué)谷文章的谷友會(huì )留意到,行業(yè)的一個(gè)共識是專(zhuān)業(yè)的打印服務(wù)并不是買(mǎi)幾臺打印設備就可以玩轉。功夫遠在設備之外,專(zhuān)業(yè)的打印服務(wù)不僅僅需要貫穿從工藝到打印,再到后處理,質(zhì)量檢測,還涉及到質(zhì)量體系認證,知識產(chǎn)權專(zhuān)利保護等一系列柔性的實(shí)力。
之前,3D科學(xué)谷介紹過(guò)美鋁分拆出的下游業(yè)務(wù)的公司Arconic,Arconic的主要業(yè)務(wù)包括金屬粉末生產(chǎn)、3D 打印、熱等靜壓、鍛造、鑄造、機加工、質(zhì)量檢測。本期,我們一起來(lái)看幾家國際上的知名打印服務(wù)公司,尤其是位于美國的Sintavia,來(lái)感受專(zhuān)業(yè)級的打印服務(wù),設備只是其中的一環(huán),完整的工藝鏈很重要。
Sintavia專(zhuān)注于粉末床選擇性激光熔化技術(shù),其打印設備包括SLM Solutions 280HL 400W雙激光頭, EOS M290 400W, Concept Laser M2 400W,和一臺Arcam Q20+。Sintavia擅長(cháng)Inconel 718合金、Inconel 625合金、鋁、鈦、鈷鉻合金、不銹鋼等金屬粉末的打印。
作為材料特性實(shí)驗室的服務(wù)代表,Sintavia使用當今最先進(jìn)的設備,提供全面的機械檢測能力。典型的機械檢測屬性包括彈性、抗張強度、延伸率、硬度、斷裂韌性、抗沖擊性、蠕變、應力斷裂和疲勞極限實(shí)證。
Sintavia的冶金分析實(shí)驗室是全球最先進(jìn)、最高端的實(shí)驗室之一。Sintavia提供全系列的金相制備能力,包括分割、裝配、研磨、拋光和蝕刻。公司自身所具有的這一能力對于原料和指標開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。
我們知道,為了將其業(yè)務(wù)鏈補充完整,美鋁已經(jīng)在密歇根的Whitehall投資了2千多萬(wàn)美元用來(lái)提高對3D 打印的金屬零部件后處理中熱等靜壓的能力。Sintavia采用的是Quintus Technologies 熱等靜壓(HIP)技術(shù),通過(guò)熱等靜壓和熱處理技術(shù)能夠消除零件中對疲勞壽命產(chǎn)生影響的孔隙,從而提高鈦合金和高溫合金3D打印零部件的材料性能。

通過(guò)引進(jìn)這些設備,在打印服務(wù)的開(kāi)始,Sintavia與客戶(hù)一起確定合適的參數,從而提升工作質(zhì)量,并帶來(lái)零件的高速生產(chǎn)。Sintavia打造的一站式服務(wù)包括設計、粉末分析、打印、CT掃描、金相分析、力學(xué)測試等。在這方面,Sintavia通過(guò)了AS9100 certified和ISO 17025/ANAB認證。
Sintavia目前的業(yè)務(wù)主要專(zhuān)注于為全球航空航天和國防制造商提供OEM零部件的增材制造生產(chǎn)。Sintavia的業(yè)務(wù)還擴展到能源、汽車(chē)、發(fā)電領(lǐng)域。
針對于鋁合金的加工,Sintavia開(kāi)發(fā)出了完整的端到端的參數體系,Sintavia通過(guò)專(zhuān)有工藝來(lái)打印F357鋁粉末,從而滿(mǎn)足航空航天和汽車(chē)行業(yè)對低密度、良好的加工性和熱傳導元件的需求。Sintavia的總裁兼首席運營(yíng)Doug Hedges 認為航空航天和汽車(chē)行業(yè)對于鋁硅合金的需求正在上升,Sintavia的綜合制造能力使的F357鋁合金的制造更加快速,并且達到或超過(guò)行業(yè)的嚴格驗證參數要求。
Sintavia獨家的鋁合金加工工藝是一整套的體系,不僅包括預構建材料分析,還包括后期熱處理和壓力消除,從而能夠生產(chǎn)出高達125%的設計強度,精密度達100%。通過(guò)常溫、高溫強度驗證,以及零度以下的溫度驗證,Sintavia能夠快速生產(chǎn)出滿(mǎn)足要求的鋁件。
在這里,Sintavia是3D打印服務(wù)商打造一站式服務(wù)能力的一個(gè)經(jīng)典代表,國際上知名的3D 打印服務(wù)商可以說(shuō)是各具特色,各有千秋。美國3D打印服務(wù)商Proto Labs在北卡羅來(lái)納州的卡瑞建造了一個(gè)7000多平方米的大型工廠(chǎng)。Proto Labs制造服務(wù)的一個(gè)特點(diǎn)是用來(lái)驅動(dòng)公司整體工作流程的自動(dòng)化軟件。整個(gè)的工作流程依賴(lài)于一個(gè)“數字線(xiàn)”,連接業(yè)務(wù)的每一個(gè)方面,從報價(jià)生成到打印再到運輸標簽和發(fā)送訂單都實(shí)現自動(dòng)化的管理工作。
另外一家德國公司FIT,配備了15臺SLM Solutions的設備以及3臺EOS的設備來(lái)加工鋁合金和超合金材料。工廠(chǎng)內部通過(guò)高度自動(dòng)化來(lái)提升效率,包括粉末的上下料裝置,供粉裝置通過(guò)工廠(chǎng)上方的管道貫穿起來(lái),當然在增材制造領(lǐng)域運用數字制造是具有顛覆力量的,但同時(shí)也是高度復雜的。
還有一家德國公司Materials Solutions,已被西門(mén)子控股85%。Materials Solutions擅長(cháng)高溫合金的加工,包括鎳基,鐵-鎳基,鈷基合金。通過(guò)嚴格控制關(guān)鍵過(guò)程的變量和工藝窗口,產(chǎn)生了可重復的生產(chǎn)過(guò)程,帶來(lái)非常穩定的材料性能和零件的幾何形狀。
越來(lái)越多的OEM要求縮短交貨周期,從而提升他們的制造業(yè)供應鏈質(zhì)量。對于端到端的速度,數據的安全性,和質(zhì)量的一致性,這些都給3D打印服務(wù)商帶來(lái)了挑戰,而3D打印服務(wù)商在面臨著(zhù)前所未有的機遇的同時(shí),也在精益制造領(lǐng)域不斷為自己設立新的標桿,從而獲得競爭優(yōu)勢。
3D打印服務(wù)商幾乎都是一路交著(zhù)高昂的“學(xué)費”而達到目前的狀態(tài)的,這些“學(xué)費”打造了服務(wù)商的核心競爭力,那就是對于系統、工藝、材料、后處理、質(zhì)量檢測的konw-how。3D打印服務(wù)商必須了解整個(gè)流程鏈,只有在整個(gè)工藝鏈上多處用力,才能在每個(gè)點(diǎn)上獲得比別人領(lǐng)先的學(xué)習曲線(xiàn),而領(lǐng)先就意味著(zhù)競爭力。
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