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标题: Cooksongold：揭秘“神秘”的贵金属3D打印 [打印本页]

作者: 苗苗 时间: 2016-7-18 17:58
标题: Cooksongold：揭秘“神秘”的贵金属3D打印
当下，3D打印已经应用在许多珠宝行业，但基础模式是先3D打印出蜡模，然后再用失蜡法铸造出真正的贵金属饰品。如果有一天，昂贵的黄金和铂金饰品能根据每个人的需求量身定做，并且当场打印，会有多少人趋之若鹜？
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市场调研公司SmarTech最新发布的一份名为《3D打印贵金属的机遇：珠宝和其他应用（Opportunities for 3D Printing Precious Metals: Jewelry and Other Applications）》的市场报告，该报告预计五年之内，即到2020年，贵金属3D打印市场的容量将达到26亿美元。报告还预测，到2024年这一市场的容量将攀升至41亿美元。

相比传统珠宝较为繁琐耗时的流程，以及对技艺的严格要求，贵金属3D打印强大的个性化定制优势，以及节约生产时间和成本的特点越来越深得人心。无论是在精度还是在设计的自由度上，金属直接打印相对于传统失蜡铸造的优势，正体现得越来越明显。

一些3D打印厂商也开始瞄准这一契机，推出能够打印贵金属的设备——用户可以根据自己的喜好，利用金、银、铜、钯，甚至铂金来进行珠宝首饰打印。
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全球领先的贵金属制造供应商Cooksongold就是这个细分领域的佼佼者，《3D打印世界》希望透过它的工艺流程、具体案例及机遇挑战分析，带领读者管窥贵金属3D打印市场的真实现状。
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Precious M080——全球第一款贵金属3D打印机

Cooksongold公司是德国最著名的金银精炼厂HeimerleMeule集团下属企业，是欧洲贵金属制造的领先供应商，总部位于英国。

2014年9月，3D打印知名设备商EOS与Cooksongold联手推出全球第一款可直接3D打印贵金属的设备——Precious M080，用于直接3D打印珠宝首饰以及高档手表。Precious M080是一款直接金属激光烧结（DMLS）系统，使用高能激光束逐层向上融化和固化精细贵金属粉末来构建3D对象。
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EOS生产的Precious M080
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DMLS流程

Precious M 080系统内部配置了一个100瓦的光纤激光器，提供了卓越的光束质量和功率稳定性，可用于打印高品质的零部件。Precious M 080系统的光点尺寸小，打印的分辨率极高，可以出色展现细节，创造出最精细的的结构。

Precious M080的给料系统是基于粉墨盒的，它包括一个采样盒，便于移除粉末，可以根据不同的作业快速切换金属粉末。该系统具有一个80毫米直径的圆形构建平台，工作行程为95毫米（高，包括构建平台本身）。 Cooksongold 生产的金属粉末专门进行了优化，以匹配Precious M080系统的性能要求。

据《3D打印世界》了解，目前市场上这种拥有贵金属3D打印能力的设备和方案供应商并不多，主要有：德国EOS（Precious M080）、意大利Sisma（MySint 100），以及德国TRUMPF（TruPrint 1000）、德国Concept Laser（Mlab）、德国Realizer（目前只提供服务，停止材料和设备SLM 50的供应）。

在贵金属材料方面，Cooksongold表示，他们还可以3D打印黄金、白金、红纯金、银等材料的珠宝，并且正准备在今年内将更多的金属材料纳入到自己的3D打印珠宝体系之中。
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以下是一些提供3D打印贵金属粉末的主要厂商：

英国Cooksongold、意大利Progold（兼容Realizer的SLM 50桌面设备）、意大利Legor、意大利Nobil-Metal、瑞士Hilderbrand & Cie SA，以及Powmet等。

贵金属3D打印的机遇和挑战

贵金属3D打印，前景似乎非常诱人，但如同任何一项新技术，都难以一蹴而就。那么，它有何优缺点呢？这也是被蠢蠢欲动准备进入这个市场的人所最为关注的。

根据Cooksongold发布的一份调研报告，3D打印贵金属带来的优势有：
强度（易立体结构）
轻质
不易浪费材料
薄壁
高达99.25%的理论密度
可以3D打印处理成紫色、绿色、蓝色等特殊色泽，传统难以做到
设计自由、定制化
生产周期缩短
总体成本降低

同时，3D打印贵金属还需要突破的壁垒有：

1.表面精度和光滑度

一些3D打印出来的珠宝首饰成品，其表面精度难以与传统失蜡铸造相比。主要考虑的方面是打印对象的几个形状、粉末材料的质量和特性、设备的激光熔化性能、

2.高成本

目前这类金属打印设备价格一般在22.5万-27.5万美元之间

3. 打印速度慢

相比传统铸造成型和CNC加工可能速度减慢

4.储存和保养贵金属粉末带来的支出

例如，一个80*80*90的构建室，如果需要用18k金粉末来填满，这些粉末的价格至少为21万美元

5.与主要珠宝销售上及生产商的联系脱节

目前，全美最主要的珠宝商还没有哪一家正式推出过3D打印的珠宝首饰产品，甚至整个珠宝市场中3D打印的身影也并不常见

6.实际的可借鉴的珠宝设计案例有限

基于3D打印的珠宝设计仍然相对匮乏

7.薄壁、中空、掐丝设计的铂金珠宝较为缺乏

8.不适合大批量定制

开启无限可能

无论怎样，Precious M 080的横空出世，为珠宝设计界开启了一道崭新而亮丽的模式，吸引了众多著名珠宝商以及设计师的目光，以下是近年来Cooksongold披露的一些案例。

奥地利珠宝商Boltenstern的华丽转型

2016年7月，Boltenstern宣布他们将与Cooksongold合作，用Precious M 080来设计并3D打印定制的奢华首饰。Boltenstern公司成立于1964年，有几十年设计和生产贵金属首饰的经验。
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与国际铂金协会（PGI）合作展示全球首款3D打印铂金首饰

2016年3月，Cooksongold宣布研发出一种可以直接用于金属3D打印的铂金粉末950Pt/Ru。
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为了展示这种铂金3D打印粉末的效果，Cooksongold联系国际铂金协会（PGI），挑选了两位珠宝设计师制作出首批3D打印铂金珠宝产品。设计师Clara Breen制作的是一款铂金3D打印腕饰，其图案灵感来源为中国古代花瓶纹。获奖设计师Joseph Jackson则制作出一款3D打印铂金袖扣，灵感来源为骨骼结构及有机生长。这款产品包含了一种自我支撑的中空结构，纹路图案结构也十分精美，这些细节只有通过3D打印才能如此淋漓尽致地展现表达。

与Nervous System合作3D打印18K金Kinematics黄金手链

Nervous System的Kinematics系列珠宝都是由互锁组件构成的。虽然在设计上是由许多不同的部分组成，但在制造中，这些设计不需要组装，整体直接进行3D打印，一次从机器中取出完整的首饰。
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直接3D打印贵金属首饰研发项目Precious

该项目的设计师Lionel T. Dean毕业于伦敦皇家艺术学院，他声称，数字化制造注定要“重塑珠宝行业。”该项目的大部分作品由Cooksongold制造。
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与伯明翰城市大学珠宝学院开展3D打印珠宝培训项目
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与Sierra设计工作室合作——3D打印蛇形吊坠

与伦敦钟表商Hoptroff合作——推出世界首个3D打印的金质表壳
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据称这是世界上最精准的表
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增材制造的潜力在于可以成型铸造无法做到的复杂设计，这个网状结构充分展示了这种潜力

积极寻求新市场

作为一种全新3D打印技术和商业模式，Cooksongold自2014年推出PreciousM080后，一直在积极寻求合作伙伴和开发市场。除了最直接的伙伴EOS之外，还与比利时Materilise达成分销协议。

对于中国市场，Cooksongold似乎也有浓厚兴趣。2014年，Cooksongold携PreciousM080直接金属激光烧结系统亮相香港珠宝首饰展，引发亚洲媒体的关注。根据相关资料显示，2016年3月3日， Cooksongold总经理MR. Oldroyd一行曾拜访深圳光韵达光电科技股份有限公司，此行目的，就是考察中国金属3D打印的发展现状及贵金属3D打印在中国的市场潜力和需求。光韵达3D打印事业部总经理柏松对此评价：“贵金属3D打印服务目前国内市场仍是一片空白”，并表达了光韵达开拓贵金属3D打印市场的意愿。
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光韵达3D打印总经理柏总向MR. Oldroyd介绍展品和设备（图片来源：光韵达）
来源：3D打印世界

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