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Markforged 桌面型金屬列印技術介紹!

3D列印
日期:2019-12-26
       
      3D列印的進化
在現今的世界中,關於3D列印這個名詞,已經漸漸地從玩樂性質提升為實際用途,3D列印技術也慢慢的被視為一種加工的方式,關於材料的應用,也從一般的PLA、ABS,進而轉向尼龍、複合性材料、甚至是金屬 。現今學界已經將 3D 列印 認定 是一種材料科學,基於不同材料需要不同的機器, 金屬列印也有獨特的機器, 而 不同的金屬列印技術,則設備又是不同。 今天所要介紹的是一種新的金屬列印技術,有別於傳統的雷射金屬列印技術 (SLM DLM)DLM),它採用的是以熔融擠製型技術 (FDM FFF) 為基礎演變而成的一種桌面型金屬列印技術,我們簡稱為ADAM。美國Markforged公司在 2017 年正式發表了ADAM技術的桌面型金屬列印機 Metal X ,歷經2年的觀察與確認,實威也在 2019 年正式在台灣發表與銷售 Metal X,為台灣的 3D列印開啟新的里程碑。
       
     
       
      ADAM技術介紹
ADAM 技術有別於一般雷射燒結技術,它是透過與金屬射出成型(MIM,Metal Injection Molding) 的結合應用,從而將3D列印的模型燒結成金屬的零件MIM在台灣是相當成熟的技術,但前提仍是需要有模具,而結合3D列印則可以解決此問題,另外還可利用3D列印的列印特性達製輕量化的效果,從而降低成本。 ADAM的製程總共分為 5 個階段,Design Print Wash Sinter,最後則形成Part,以下讓我們進行細節說明。
       
     
       
      1. Design(設計):可以使用目前有的3D CAD軟體,只要之後可以轉換成STL的檔案就可以使用,進行設計時不需考慮縮水率,這會在Markforged的雲端軟體Eiger中自行換算,也可利用45度不產生支撐材的特性,避免支撐材形成,或是建構異型管路。
       
     
       
      2. Print(列印):使用MetalX進行列印,材料為樹脂與金屬粉末的混合線材,可列印的體積是300mm x220mm x 180mm。以陶瓷隔離零件本體與支撐材。
       
     
       
      3. Wash(清洗):將列印出的模型放入清洗機WASH-1進行除膠的清洗動作,清洗槽尺寸356mm x 254mm x 203mm,Markforged雲端軟體Eiger負責計算與監工。
       
     
       
      4. Sinter(燒結):將清洗完成的模型放入燒結機中,燒結溫度為1300度。燒結機尺寸有二: SINTER-1:141mm ID x 305mm L SINTER-2:305mm ID x 305mm L 燒結的過程一樣透過Eiger進行計算與監工。
       
     
       
      5. Part(零件):燒結完成的模型具備99.7%的致密度,零件本身因為有陶瓷作為隔離支撐材,所以你可以輕鬆的分離零件與支撐材。
       
     
       
      另外零件本身的內部結構會呈現三角支撐狀,在不影響結構強度的情況,達到輕量化效果。
       
     
       
      未來展望,END-TO-END
當3D列印已經被認定為一個新的加工法,而列印的模型已經可以當作終端產品,人們的想法就想到了量產,當然就實際面來說,以模具產生的零件還是最便宜與快速的,但終歸需要模具,所以3D列印零件的定位就在於小批量產,在不必負擔高額模具費用下,可以達到需要的批量,形成一個小型的列印工廠。 而END TO END 又是一個新的想法,即是讓產品藉由3D列印,讓設計出的產品直接列印成終端產品,在這中間原本該有的尋找協力廠商,報價洽談等等一律省略,藉此減少產品成本,提高產品競爭力。
       
       
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