Desktop Metal金属桌面打印机---DM STUDIO

发表于 2017-12-2 10:00:00 显示全部楼层 1 17137

马上注册(开思网用户可以直接登录),结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转3D打印社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
Desktop Metal于2015年成立于美国,目前已从Google、宝马、Stratasys和Lowe等公司募集了大量投资。该公司在短短时间内汇集如此大的名气,基于其全新的金属增材制造工艺---桌面级金属3D打印系统DM Studio与DM Production,这使得金属打印变的安全、高效、低成本。

桌面级金属打印机避免了激光和金属粉末相互作用,无需空压机、制氮机,甚至不需要线切割,这使得工作环境变的安全可靠;在成本方面,完整一套的Studio系统的售价为12万美元,在材料使用以及后处理阶段所投入的成本也比激光制造手段低20倍(官网介绍);在打印速度方面,DM系统采用单通道喷射技术,比现有激光金属打印系统快100倍。本文主要介绍这两款设备的突出特点。

360截图-4374751.jpg
DM Studio系统

DM Studio系统是基于类似FDM的原理,在所需的保护气氛下,以金属丝材为原材料,通过电感等方式熔化丝材,并在静电力/磁场等作用下控制喷嘴流出液滴的表面张力,在压力等作用下将金属液滴沉积在成形平台上;成形过程中可控制平台以及喷射系统的温度,并对形成的缺陷进行监控并予以修复。系统打印尺寸为300x200x200mm,层厚50μm,每小时可打印16立方厘米。具体的工作原理通过该公司公开的专利可获取其工作过程。

2710002c7799ef052d4d9f81cce570a77139e15d.jpg
DM Studio 桌面金属打印机

DM Studio打印机包括计算机控制系统182,外壳112(内部有所需的保护气氛,如真空、惰性气体、除氧剂等),机械运动系统,成形平台和金属堆积系统120。当金属液滴在滴下时,机械控制系统按照一定的路径移动从而堆积形成三维金属件。该技术的创新之处在于,采用静电力来控制金属液滴从喷嘴中滴出。

1.png

在打印过程中,金属丝材被送入电感式加热管(或者电阻式加热管),从而熔化成为金属熔液;金属液滴在喷嘴口240处会形成液滴,该液滴的表面张力等参数可以通过磁场(230)、静电场(120,图1)或者二者的组合控制,并在压力等作用下由喷嘴滴到成形平台。

2.png
DESKTOP METAL的感应加热及液滴喷射系统

同FDM技术一样,该技术可支持多种金属棒材,其中一些管道也可以填充表面张力改性剂或者保护气体等,每个丝材可以有独立的储料管道或者也可以按照一定比例混合在一起;下图展示了该堆积系统的多个喷嘴,并且可实现对单个喷嘴喷射液滴的独立控制。

3.png
                                                         棒材供料系统               多喷嘴系统

videoplayback (2).mp4_1511507645.gif
DM Studio打印过程

大多数金属3D打印机都需要通过线切割等方式将产品从打印平台上分离,多余的材料和产品粗糙的边缘还要通过打磨才能去掉。而Desktop Metal可以使金属零件在没有任何处理的情况下直接手动与打印平台分离,支撑结构也可以用手去除。

videoplayback.mp4_1511507881.gif
手动去除支撑

videoplayback.mp4_1511507943.gif
零件脱离打印平台

DM Studio打印系统配备了一台溶解粘结剂的设备以及烧结炉,在打印过程中金属中混入了蜡和其他一些聚合物,而且配合后面的烧结以及烧结后尺寸的大幅缩小,零件的打印可能仅是疏松成型。

videoplayback-(2).mp4_1511507711.gif
溶解粘结剂

有机物的溶解主要是为后期烧结做准备,可保证在办公环境下顺利运行,即使有少量的废气,也会通过烧结炉中自带的过滤装置处理(木炭过滤)。溶解了粘结剂的溶液可通过溶解设备内部自带的装置进行蒸馏实现溶解液的循环使用。

videoplayback (2).mp4_1511507752.gif
零件进炉烧结

当部件加热到接近熔化的温度时,剩余的粘合剂被除去,并且金属颗粒熔合在一起,导致部件致密化达到96-99.8%。烧结炉内置型材可根据每种零件的构造和材料调整烧结工艺,最高可以达到1400°C的高温,确保均匀加热和冷却,避免产生残余应力。

process-sintered.jpg
烧结过程

desktop-metal-3d-printers-14.jpg
烧结后的高品质零件

videoplayback (2).mp4_1511507827.gif
零件制作完成

DM Studio比粉末金属3D打印更安全,不需要额外的设备,材料更换方便,系统支持数百种不同的金属合金,这意味着DM Studio可用于制造多金属梯度材料。

Cartridge-Removal2532-1@2x-1.jpg
更换材料

DM金属桌面机具有显著的优势,它使得金属打印设备以及材料的价格大幅下降,而且工作环境宜于办公。但同时其劣势也很明显,以桌面级别设备的真空或者保护气氛,仅能加工少量不活泼金属,并且难以加工高熔点金属;喷嘴一旦发生堵塞,清理会比较困难。

以上便是笔者结合多方资料对DM Studio的汇总和解析,下期将介绍DM的另一款产品DM PRODUCTION

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

主题

帖子

3

积分
Ta的主页 发消息

热帖更多>

网友分享更多 >

  • AX1800京东云无线宝无线路由器拆机,3D
  • 3D Systems阻燃尼龙材料如何应用在阿联
  • 走访快速制造国家级殿堂 ——西安航空
  • PTC Creo 和 3D打印增材制造:您的所见
  • 影为医疗与上海探真达成战略合作 联手
   
手机版|联系我们| |网站地图
GMT+8, 2024-3-29 12:46 , Processed in 0.078142 second(s), 11 queries , Gzip On, Redis On.
快速回复 返回顶部 返回列表