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粉末擠出3D打印的技術(shù)特點(diǎn)

隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，正在引發(fā)著傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。而3D打印技術(shù)所使用的材料也在不斷增加，但與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，其在材料選擇上仍然有限。利用已經(jīng)廣泛普及的傳統(tǒng)制造工藝材料體系，實(shí)現(xiàn)與3D打印技術(shù)的緊密融合，將是增材制造得以加速應(yīng)用的重點(diǎn)發(fā)展方向。

▲升華三維PEP工藝流程示意圖

由升華三維推出的粉末擠出打印技術(shù)（PEP）是一種“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬/陶瓷間接3D打印工藝。PEP利用了已大規(guī)模應(yīng)用于電子3C、汽車、醫(yī)療、國(guó)防、航空航天等領(lǐng)域的PIM工藝，其呈現(xiàn)出“兩頭寬”的形態(tài)，一頭是可適配PIM所用的材料體系，另一頭是可以適配粉末冶金的脫脂與燒結(jié)技術(shù)。再結(jié)合3D打印高自由度的設(shè)計(jì)成形，快速實(shí)現(xiàn)零部件的個(gè)性化定制生產(chǎn)，可獲得到最終致密的高性能金屬/陶瓷復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

PEP可適配更寬泛的金屬/陶瓷材料

在打印材料方面，PEP可以適配更寬泛的金屬/陶瓷材料。如傳統(tǒng)粉末冶金的材料原粉粒徑大多在50-100μm，MIM所用的原粉粒徑在2-15μm。而PEP工藝卻能適配粒徑在0.2-100μm的原粉，此外由于采用顆粒擠出打印的喂料，造粒粉及球磨粉均可使用，且對(duì)原粉的球形度、均勻性無明確要求，這為PEP提供更多類型的打印材料創(chuàng)造了有利條件。

▲PEP工藝顆粒材料

升華三維開發(fā)的3D打印顆粒材料以蠟基體系為主，其固含量為50~65vol%，粒徑在8-14目的近球形顆粒，支持不同類型打印材料的定制。且材料配方現(xiàn)已形成開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，基于此實(shí)現(xiàn)更多材料研發(fā)將更加容易，周期會(huì)更短。

▲PEP工藝顆粒材料

▲PEP工藝蠟基體系材料（部分）

PEP主要打印材料燒結(jié)性能參數(shù)

公司目前自主開發(fā)的材料主要有鎢及鎢合金、銅及銅合金、不銹鋼等金屬材料；碳化物、氮化物、氧化物、超導(dǎo)及超高溫等陶瓷材料；硬質(zhì)合金等金屬陶瓷材料。在成熟穩(wěn)定的粉末冶金燒結(jié)技術(shù)加持下，PEP工藝制備的金屬/陶瓷零部件具有良好的機(jī)械和物理性能，可達(dá)到粉末注射零件水平，滿足高性能金屬基和陶瓷復(fù)合材料的制備需求。

▲升華三維部分材料燒結(jié)性能參數(shù)

PEP工藝憑借打印材料的廣泛適配性，以打印設(shè)備為載體，以材料為核心，面向傳統(tǒng)制造領(lǐng)域進(jìn)行革新探索，構(gòu)建起智能制造新一代引擎。升華三維將持續(xù)創(chuàng)新，開發(fā)更多應(yīng)用材料，加速3D打印技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用普及，為中國(guó)工業(yè)制造的創(chuàng)新與變革貢獻(xiàn)力量。

▲PEP工藝不同材料樣品展示