目前最常用的制粉設備主要包括氣霧化制粉和等離子旋轉霧化制粉兩大類(lèi)。加拿大蒙特利爾的PyroGenesis公司擁有專(zhuān)利的(PAP)等離子霧化工藝,可用于生產(chǎn)用于增材制造的特殊金屬粉末。面對3D打印金屬粉末市場(chǎng),PyroGenesis開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D打印用納米結構金屬粉體,目標為噴墨金屬3D打印市場(chǎng)。
PyroGenesis表示,正在開(kāi)發(fā)的基于等離子體的金屬3D打印納米結構粉末生產(chǎn)工藝可能比原來(lái)的等離子體霧化技術(shù)具有更大的市場(chǎng)潛力。
在過(guò)去幾年中,PyroGenesis已經(jīng)逐漸將生產(chǎn)3D打印用金屬粉末作為戰略重點(diǎn)。在2016年4月,PyroGenesis宣布將3D打印部門(mén)作為一家獨資公司運營(yíng)以適應增材制造技術(shù)走向生產(chǎn)的趨勢。
PyroGenesis目前提供的金屬粉末主要滿(mǎn)足EBM和SLS 3D打印技術(shù)的市場(chǎng)需求,而新的研發(fā)趨勢將使得金屬粉末可以滿(mǎn)足通過(guò)噴墨式3D打印機制造的要求。
一般來(lái)說(shuō),EBM和SLS 3D打印機的客戶(hù)需要15-106微米粒徑范圍內的粉末。但PyroGenesis認識到,他們可以生產(chǎn)更細的粉末,粒徑范圍5-20微米。這么細的粉末可以可用于噴墨3D打印。而此前,正是惠普采用Jet Fusion 3D打印機進(jìn)入增材制造市場(chǎng),使得市場(chǎng)對噴墨式3D打印的興趣直線(xiàn)上升。
當PyroGenesis意識到超細金屬3D打印粉末可能會(huì )存在一個(gè)潛在的巨大市場(chǎng)之后,PyroGenesis做出了決定,并決定進(jìn)行一個(gè)左派的轉折。
根據PyroGenesis,這種轉向更細的粉末的決定已經(jīng)成功地超越了他們原來(lái)的期望。新工藝使得PyroGenesis能夠對其生產(chǎn)的粉末粗糙度進(jìn)行顯著(zhù)控制,從而輕松自如地生產(chǎn)三種不同的3D打印金屬粉末滿(mǎn)足不同的打印技術(shù)需求:EBM技術(shù)、燒結、噴墨。
未來(lái)計劃還包括制造23級MIM(金屬粉末注射成型技術(shù))鈦粉。目前,PyroGenesis表示其新工藝可以生產(chǎn)5級鈦粉,將5級提高到23級是PyroGenesis的目標,技術(shù)提升的加速階段將于9月底至10月初完成。
3D科學(xué)谷REVIEW
MIM技術(shù)-金屬粉末注射成型技術(shù)(Metal Injection Molding是集塑料成型工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬材料學(xué)等多學(xué)科相互滲透與交叉的產(chǎn)物,利用模具可注射成型坯件并通過(guò)燒結快速制造高密度、高精度、三維復雜形狀的結構零件,能夠快速準確的將設計思想物化為具有一定結構、功能特性的制品并可直接批量生產(chǎn)出零件。
MIM技術(shù)不僅具有常規粉末冶金工藝工序少、無(wú)切削或少切削、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點(diǎn),而且克服了傳統粉末冶金工藝制品密度低、材質(zhì)不均勻、機械性能低、不易成型薄壁、復雜結構的缺點(diǎn),特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復雜以及具有特殊要求的金屬零件。
而PyroGenesis所生產(chǎn)的MIM金屬粉末注射成型用金屬粉末則并非是為了滿(mǎn)足MIM注射成型的市場(chǎng)需求,而是為了滿(mǎn)足噴墨金屬3D打印市場(chǎng)的需求。
惠普通過(guò)多射流熔融噴墨3D打印技術(shù)所加工的塑料制品,是一個(gè)多化學(xué)過(guò)程,第一層的粉鋪好,然后噴射熔劑,并在同一時(shí)間,噴射細化劑,為了產(chǎn)生高清晰度的邊緣,然后再通過(guò)熱源將粉末熔融,如此以來(lái),層層堆疊成物體的形狀。那么PyroGenesis所針對的金屬粉末3D打印技術(shù)是否也將涉及到這些步驟,3D科學(xué)谷將保持持續關(guān)注。
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