Fusion Factory是一种用于金属和陶瓷的三部分AM系统

Fusion Factory是一种用于金属和陶瓷的三部分AM系统

Fusion Factory提供快速更换多种材料的能力，包括具有复杂处理要求的特殊材料，如难熔金属，陶瓷和磁性材料。

德国20年历史的XERION开始生产用于高温工业和研究的生命炉。其在熔炉方面的专业知识使其最新产品受益，这是一个由三部分组成的金属和陶瓷添加剂制造(AM)系统，它将所有必要技术步骤的机器集成并集成在一起 - 基于金属丝的3D打印机，一种去绑定单元和烧结炉 - 在一个系统中，增加一个控制单元。结果称为Fusion Factory，是一个完整的流程链，可在单一平台上使用多种材料进行打印。

三年前，与德国应用科学研究机构弗劳恩霍夫研究所合作开展了融合工厂的研究。AM系统的研究和开发主要是由客户要求驱动的。XERION去年底在法兰克福的2018年下一个展区展出了成品。

它由一个带有两个喷嘴的长丝多材料打印机组成。由金属或陶瓷粉末加上粘合剂制成的特殊制造的长丝被送入改进的熔融长丝制造打印机，以创建所谓的“绿色部件”。这个过程与用于生产塑料模型的过程没有什么不同，除特殊长丝和特殊设计的打印机喷嘴和进料机构外。

打印完零件后，它将前往脱胶站进行化学浴。对于熔炉制造商而言，由于多材料部件的耐热性不同，XERION使用化学而非热脱粘。Fusion Factory使用丙酮和异丙醇进行溶剂型脱粘过程，该过程在氮气气氛中进行。溶剂与表面上的材料发生反应，产生微通道，将化学物质分布到部件的固体基质中，从内部消除有机化合物并形成多孔空隙。大多数粘合剂以这种方式被消除，准备好脆弱的部分用于下一步，即烧结。

在脱粘期间产生的微观通道充当烧结期间剩余有机化学品的热蒸发的出口。在氮气或氢气气氛中(取决于材料)将材料加热到极高温度(高达1,500℃)，这导致金属粉末的外壳在类似于焊接的过程中熔化和熔化。所得到的部件紧凑且致密，并且虽然发生轻微的收缩，但这可以在使用软件的预印刷设计中得到补偿。

该过程高度包含，以保护工人免受溶剂，蒸汽和热量的影响。烧结过程在保护气氛下进行，主要是100%氢气。在零件生产期间，用户通过系统的触摸屏控制单元控制三个步骤。

多种材料的快速变化

一个很大的优点是能够快速更换多种材料，包括具有复杂处理要求的特殊材料，如难熔金属，陶瓷和磁性材料。结果是坚固，轻质的部件，其不同的材料可以在孔隙率上变化。

根据XERION的创始人兼执行董事Uwe Lohse的说法，多材料金属和陶瓷零件生产的时机非常引人注目。

“从印刷到烧结部件的整个技术运行时间不到48小时，”Lohse博士告诉设计新闻。“用户可以完全控制所有三个步骤，印刷，去粘合和烧结，因为它使用长丝卷，您可以快速更换材料。”

板载数据库管理系统可以存储预编程的“配方”，并自动完成使用多台机器的繁重任务，确保制造零件的高质量和可重复性。系统还将为每个可用于记录目的的部件生成报告。

Lohse博士说：“该操作员拥有99个解除绑定和烧结配方的库。”“完成该过程后，控制单元根据批号存储整个过程的所有数据。”

未来将包括铜，高熵合金和磁性材料

根据XERION的说法，结果是创建原型或一系列与金属注射成型(MIM)技术相当的零件系列。此外，已经拥有合适打印机的公司可以单独购买脱粘和烧结站。

目前，Lohse表示，Fusion Factory可以生产氧化铝和氧化锆制成的零件，但该公司最终计划开发更多材料的技术配方，如铜，高熵合金和磁性材料。它还计划增加喷嘴数量。

“对于使用更多材料进行印刷以及长期印刷的更高稳定性，我们计划增加长丝卷和喷嘴的数量，”他说。

“客户来自所有行业，并与新材料接触，”Lohse说。“航空航天工业对我们来说特别有意义，因为印刷技术在零重力条件下也可以使用。”

Tracey Schelmetic毕业于康涅狄格州费尔菲尔德的费尔菲尔德大学，并开始了她在Apple&Lange的技术和科学作家和编辑的长期职业生涯，Appleton&Lange是Simon&Schuster现已解散的医学出版部门。后来，作为电信行业期刊Customer Interaction Solutions(今日的客户杂志)的编辑总监，她成为了联络中心行业公认的代言人。如今，她是一名自由撰稿人，专门从事制造业，技术，电信和企业软件。