MIM注射成形與間接金屬3D打印的跨界深度對(duì)話

2021年9月10日，在首屆Formnext + PM South China展會(huì)期間，Raise3D發(fā)起了一場(chǎng)MIM（金屬注射成形）行業(yè)與AM（增材制造）行業(yè)之間的深度對(duì)話。參與本場(chǎng)線上研討會(huì)的嘉賓包括昆山耀德企業(yè)有限公司創(chuàng)始人邱耀弘，蘇州兆鑫馳智能科技有限公司總工程師張士榮，巴斯夫3D打印解決方案亞太區(qū)業(yè)務(wù)及運(yùn)營(yíng)總監(jiān)陳立以及Raise3D上海復(fù)志技術(shù)總監(jiān)麥味。本場(chǎng)研討會(huì)由南極熊創(chuàng)始人黎海雄主持，掃描下方二維碼可以觀看本次研討會(huì)的視頻回放。

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南極熊通過(guò)本文，對(duì)本次研討會(huì)再做一些觀點(diǎn)精煉。

MIM行業(yè)的歷史以及間接金屬3D打印

1991年就開(kāi)始從事MIM行業(yè)的邱耀弘博士，介紹了MIM技術(shù)的發(fā)展歷程。邱耀弘博士表示：“1985年，MIM技術(shù)最早被用于美國(guó)火箭噴嘴，隨后臺(tái)灣大學(xué)、中南大學(xué)等高校的教授開(kāi)始研究MIM技術(shù)，但整個(gè)行業(yè)規(guī)模并不大。2010年以后，隨著移動(dòng)通信行業(yè)的快速發(fā)展，蘋果公司開(kāi)始在亞洲尋找MIM供應(yīng)鏈，用于生產(chǎn)iphone手機(jī)的閃電接口等零部件。2013年到2018年的5年時(shí)間內(nèi)，MIM工廠從50家增長(zhǎng)到250家�！�

張士榮總工程師表示：“MIM技術(shù)源于美國(guó)，巴斯夫在前期做了大量的實(shí)驗(yàn)工作，積累了很多豐富的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)共享給客戶。MIM行業(yè)的企業(yè)可以很快速的學(xué)習(xí)和量產(chǎn)，這是巴斯夫帶給中國(guó)MIM產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的支持�！�

陳立博士表示：“巴斯夫位于MIM行業(yè)上游，為中下游的合作伙伴提供金屬喂料，巴斯夫在用于大批量生產(chǎn)的MIM行業(yè)取得了成功，同樣看到在小批量、定制化的金屬3D打印方面的機(jī)會(huì)，推出了金屬線材，希望為這個(gè)行業(yè)的用戶創(chuàng)造最大的價(jià)值�！�

麥味總監(jiān)表示：“復(fù)志在成立之初就有做間接金屬3D打印的想法，但是當(dāng)時(shí)條件有限，3年多前巴斯夫推出相應(yīng)的材料，我們認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�的間接金屬3D打印，最終與巴斯夫形成了戰(zhàn)略合作�！�

間接金屬3D打印技術(shù)與MIM的異同

陳立博士表示：“巴斯夫推出的金屬3D打印線材，需要兼顧金屬含量以及材料韌性，既要金屬含量高，也要保持好的韌性以利于打印�！�

邱耀弘博士表示：“一般間接金屬3D打印所使用的材料，金屬粉末材料的體積比為60%，收縮比為1.18。也就是說(shuō)脫脂燒結(jié)過(guò)程中打印件的體積會(huì)收縮，1.18厘米會(huì)收縮到1厘米。因此，脫脂燒結(jié)的過(guò)程對(duì)于間接金屬3D打印非常重要，我和士榮都有超大的爐子，可以解決這個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題。整個(gè)工藝流程需要14個(gè)步驟，巴斯夫、復(fù)志和我們基本上可以解決全部的流程，但有些情況依然需要上色等后處理工藝。”

麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印與MIM的工藝有共同之處也有不同之處，二者的成形方式不同，間接金屬3D打印通過(guò)打印頭來(lái)打印成形，MIM則用模具注射成形。但兩者的后處理脫脂燒結(jié)工藝是相同的。"

張士榮總工程師通過(guò)三個(gè)樣品，向觀眾展示了間接金屬3D打印不同階段的零件形態(tài)，這三個(gè)樣品從右向左分別是3D打印的生坯、脫脂燒結(jié)后的零件以及機(jī)加工后的零件。脫脂燒結(jié)后，3D打印零件的致密度可以達(dá)到97%以上，與MIM工藝相近。

間接金屬3D打印工藝會(huì)對(duì)MIM行業(yè)帶來(lái)怎樣的影響

張士榮總工程師表示：“嚴(yán)格來(lái)講，兩種工藝是相互補(bǔ)充的關(guān)系。在一些小批量比較復(fù)雜的產(chǎn)品中，開(kāi)模具的成本比較高，這時(shí)候用3D打印是有優(yōu)勢(shì)。此外，3D打印的靈活性強(qiáng)，短期內(nèi)制作樣品可以使用3D打印快速實(shí)現(xiàn)給到客戶。在產(chǎn)品前期開(kāi)發(fā)過(guò)程中，也比較適合用3D打印。在MIM工藝中的燒結(jié)治具，也可以通過(guò)3D打印的工藝來(lái)開(kāi)發(fā)。”

邱耀弘博士表示：“對(duì)于很薄很小的零件，間接金屬3D打印還做不了。而對(duì)于中空產(chǎn)品、低密度產(chǎn)品、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，MIM是做不了的。此外，MIM很難做1kg重量以上的產(chǎn)品，但3D打印可以做到10kg、20kg。每個(gè)工藝都有自己的極限，如果將間接金屬3D打印來(lái)制作MIM的模具，那是不是更有趣了？”

在市場(chǎng)定位方面，麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印將作為MIM和SLM技術(shù)的一種補(bǔ)充，可以做一些快速樣品，能夠做一些中空結(jié)構(gòu)等�！�

陳立博士表示：“復(fù)志目前是巴斯夫的一級(jí)經(jīng)銷商，如果需要金屬線材可以找復(fù)志購(gòu)買。我們?cè)诠に嚪矫孀隽撕芏嗟呐浜希�因此用�?fù)志的設(shè)備來(lái)打印，可以得到最完備的打印參數(shù)以及脫脂燒結(jié)參數(shù)的指導(dǎo)。目前我們有兩款線材，都是基于不銹鋼的，316L和17-4 PH，在四季度我們會(huì)推出陶瓷支撐的線材�？梢宰尨蛴〉慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜度提升很多，支撐的移除非常簡(jiǎn)單。未來(lái)我們還會(huì)開(kāi)發(fā)鎳基合金、鈦、模具鋼等線材�！�

△麥味總監(jiān)介紹Raise3D的金屬機(jī)Forge1

未來(lái)遠(yuǎn)景

陳立博士表示：“金屬3D打印的零件性能與最終用途的性能已經(jīng)沒(méi)什么差別，我們是非�？春眠@個(gè)方向的。金屬3D打印很多開(kāi)發(fā)都是奔著應(yīng)用去的，通過(guò)與復(fù)志以及產(chǎn)業(yè)鏈的合作，是能夠讓間接金屬3D打印往批量化的終端零件制造和使用方面前進(jìn)的。我們也在源源不斷的推出金屬線材，在工藝流程和應(yīng)用上還在花非常大的力氣在推動(dòng)。

麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印在公司戰(zhàn)略層面上來(lái)說(shuō)是非常重要的，也會(huì)成為復(fù)志未來(lái)的主推方向，我們也加大了研發(fā)，匹配巴斯夫?qū)⑼瞥龅逆嚮�合金、鈦等金屬材料。我們還在開(kāi)發(fā)匹配實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的鈦合金燒結(jié)設(shè)備，明年將推出。”

間接金屬3D打印小聯(lián)盟

研討會(huì)結(jié)束之后，幾位嘉賓一起進(jìn)行了午餐。閑聊期間，思維碰撞出一些火花：“為了使得間接金屬3D打印更快在工業(yè)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，可以成立一個(gè)小聯(lián)盟，有巴斯夫這樣的材料廠商，有Raise3d這樣的3D打印機(jī)廠商，有昆山耀德、蘇州兆鑫馳智能這樣的脫脂燒結(jié)后處理廠商，各個(gè)環(huán)節(jié)相互配合，產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)�！�
你覺(jué)得呢？