Desktop Metal使用Studio System 2將鈦合金納入制造行列

導(dǎo)讀：Ti64是一種應(yīng)用廣泛的鈦合金，具有高抗拉強度、耐腐蝕性和生物相容性等特點。它具有高強度重量比，被認為是航空航天和國防、汽車、石油和天然氣等行業(yè)高性能生產(chǎn)應(yīng)用的理想材料。此外，這種材料的生物相容性使其在醫(yī)療應(yīng)用中特別受歡迎，例如手術(shù)器械和植入物。

△機器支架

南極熊獲悉，大規(guī)模生產(chǎn)和增材制造解決方案領(lǐng)導(dǎo)者Desktop Metal(NYSE:DM) 于2021年8月4日宣布，已成功獲批將鈦合金Ti-6Al-4V (Ti64) 用于Studio System 2制造平臺，小批量打印高性能金屬零件。材料將于9月開始發(fā)貨，將擴展Desktop Metal現(xiàn)有的Studio System 2材料組合：316不銹鋼、17-4PH不銹鋼、4140低合金鋼、H13工具鋼和銅產(chǎn)品。

△Studio System 2和配套爐子，照片來自 Desktop Metal

3D打印Ti64

據(jù)悉，Studio System 2生產(chǎn)的Ti64具有卓越的機械性能，拉伸性能包括730 MPa的屈服強度、845 MPa的極限拉伸強度和17%的伸長率。這些機械性能超過了ASTM F2885-17為金屬注射成型外科植入物設(shè)定的標準。

△Studio System 2

Desktop Metal的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官JonahMyerberg表示：“鈦一直是金屬3D打印技術(shù)進一步拓展的挑戰(zhàn)，因為它的粉末具有極強的反應(yīng)性且難以燒結(jié)。我們很高興成為第一個通過Studio System 2將常見鈦合金Ti64商業(yè)化的3D打印公司，這為生產(chǎn)高性能鈦零件打開了大門。”

航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用

Desktop Metal稱，使用Studio System 2制造的Ti64部件在比傳統(tǒng)粉末床融合3D打印產(chǎn)品具有更​​好的機械性能和耐腐蝕性，在航空航天業(yè)具有很高的價值。公司還列舉了一系列應(yīng)用：

• 機器支架：使用陀螺晶格填充物和鈦代替17-4PH不銹鋼，減輕重量的同時保持功能強度和剛度。
• 望遠鏡聚焦環(huán)：鈦3D打印可確保所有組件的輕重量，允許使用更小的電機，減少組件磨損和組裝成本。
• 無人機聯(lián)軸器：生產(chǎn)鈦合金聯(lián)軸器可以顯著減輕重量，減少電池因為重量原因的損耗，增加無人機飛行時長。
• 燃料噴射器噴嘴：鈦是此項應(yīng)用的重要材料，能夠承受極端溫度和壓力，同時保持輕巧。
  

△從左到右：無人機聯(lián)軸器、燃料噴射器噴嘴、用鈦材料在Desktop Metal的Studio System 2上打印的望遠鏡聚焦環(huán)。

專注于監(jiān)測和清理太空物體的新衛(wèi)星公司Privider Space正在試圖借助Studio System 2和鈦合金材料加速公司太空創(chuàng)新。公司聯(lián)合創(chuàng)始人Steve Wozniak表示，Desktop Metal的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星設(shè)計和發(fā)射所需的經(jīng)濟性和輕量化能力，而本次的合作機會使兩家公司能夠共同為子孫后代保持空間的可及性作出努力。

“傳說”中的Studio System 2

Studio System 2是一種適合辦公室使用的金屬增材制造系統(tǒng)，發(fā)布于2021年2月（詳情請參考：Desktop Metal推出升級款桌面金屬3D打印機Studio System 2），由打印機和熔爐組成，簡化了復(fù)雜幾何形狀的小批量生產(chǎn)流程，并制造具有出色表面光潔度和高機械性能的產(chǎn)品。南極熊全球3D打印產(chǎn)品庫https://product.nanjixiong.com/已經(jīng)收錄了這款產(chǎn)品，歡迎咨詢。

△與激光選擇性熔化金屬粉末系統(tǒng)不同，Studio System打印機通過擠出粘合金屬棒 - 類似于FDM工作方式。消除了金屬3D打印相關(guān)的許多安全要求，同時啟用了新功能，例如使用全閉孔填充物來實現(xiàn)輕質(zhì)強度。

△利用易使用的燒結(jié)爐，加熱零件去除粘合劑，然后將溫度升高到接近熔化，能夠在辦公室提供工業(yè)強度的燒結(jié)能力。能夠針對不同結(jié)構(gòu)和材料調(diào)整內(nèi)置溫度，確保均勻加熱和冷卻，而不會引入殘余應(yīng)力。

它利用Desktop Metal的粘合金屬沉積™(BMD) 技術(shù)，通過簡化的兩步流程：打印和燒結(jié)，無需初代版本所需的溶劑脫脂階段，也無需個人防護裝備。

1. 利用軟件從STL或CAD文件構(gòu)建打印計劃，根據(jù)零件幾何形狀和材料自動生成支撐和控制參數(shù)。

2. 通過在粘合金屬沉積（類似于FDM）過程中擠出粘合金屬棒（由聚合物粘合劑固定在一起的金屬粉末），逐層成型生坯。

3. 打印完成后，將零件放入熔爐中，加熱到接近熔化溫度，粘合劑被去除，金屬顆粒融合在一起，使零件致密化高達98%。

參考閱讀：

1. Desktop Metal Qualifies Titanium for Manufacturing withthe Studio System 2
2. Desktop Metal推出升級款桌面金屬3D打印機Studio System 2
3. Studio System™ 2