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吳敏：陶瓷/金屬間接3D打印技術(shù)將不斷進(jìn)化

升華三維 2024-01-13 | 閱讀：842

2023年年底,，南極熊策劃了“3D打印企業(yè)CEO的2024年展望”專題內(nèi)容,，邀請(qǐng)了陶瓷/金屬間接3D打印廠商深圳升華三維CEO 吳敏，談?wù)勂鋵?duì)2024年的產(chǎn)品,、技術(shù),、或者市場(chǎng)展望,。

吳敏

深圳升華三維科技有限公司 CEO

吳總表示：

升華三維一直致力于陶瓷&金屬間接3D打印技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用推廣,，定位于陶瓷&金屬間接3D打印設(shè)備,、材料和打印服務(wù)提供商，旨在推動(dòng)陶瓷&金屬3D打印與傳統(tǒng)制造的深度融合。

2024年,，我們會(huì)繼續(xù)深研核心PEP技術(shù),，推出可實(shí)現(xiàn)梯度結(jié)構(gòu)材料打印的3D打印設(shè)備，滿足高?？蒲性核捌髽I(yè)客戶在復(fù)合材料,、功能梯度材料及產(chǎn)品開發(fā)上的需求；同時(shí),，將進(jìn)一步拓展碳化硅,、氮化硅、鎢合金,、純銅、硬質(zhì)合金等細(xì)分特種陶瓷和金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng),。

此外,，針對(duì)FDM技術(shù)打印金屬線材領(lǐng)域，我們將適時(shí)推出高性價(jià)比的專用FDM設(shè)備,、不銹鋼等線材以及解決方案,。升華三維將持續(xù)守正創(chuàng)新、不斷進(jìn)化,。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,，繼續(xù)開發(fā)新技術(shù)、新材料和應(yīng)用場(chǎng)景,，構(gòu)建更完整的間接3D打印技術(shù)生態(tài),，協(xié)同上下游合作伙伴一起為3D打印行業(yè)增添一抹光彩。

升華三維CEO 吳敏

2024年1月

深圳升華三維科技有限公司成立于2017年6月,，中國(guó)陶瓷·金屬間接3D打印技術(shù)的開拓者和領(lǐng)航者,。是一家專注于陶瓷/金屬間接3D打印裝備及材料研發(fā)生產(chǎn)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。升華三維一直踐行“構(gòu)建3D打印智造世界”的發(fā)展理念,，致力于陶瓷/金屬間接3D打印技術(shù)的推廣及應(yīng)用,，秉持著“提供卓越的3D打印解決方案及服務(wù)”的使命，為國(guó)內(nèi)外各行業(yè)提供從陶瓷/金屬3D打印機(jī)及材料開發(fā),、脫脂,、燒結(jié)后處理設(shè)備及工藝、質(zhì)量檢測(cè)到打印服務(wù)的一整套工藝鏈的間接3D打印解決方案,。現(xiàn)已建成了集材料,、設(shè)備、工藝一體化的生態(tài)運(yùn)營(yíng)體系,。

什么是間接3D打印

間接3D打印主要是指需要經(jīng)過脫脂,、燒結(jié)等輔助工藝的金屬3D打印技術(shù)。區(qū)別于利用高強(qiáng)能量束燒結(jié)或熔化金屬等材料同步獲得產(chǎn)品形狀和性能的直接3D打印技術(shù)，間接3D打印是分步獲得產(chǎn)品的形狀與性能,。間接3D打印過程中不存在高溫處理,，熱過程被轉(zhuǎn)移到了燒結(jié)步驟。

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升華三維核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)于2013年開始從事3D打印新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,。創(chuàng)新性地通過3D打印來實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的控制和成形,，實(shí)現(xiàn)無(wú)模化制備,，滿足陶瓷/金屬零件復(fù)雜結(jié)構(gòu),、一體化、輕量化等個(gè)性化定制,，再利用粉末冶金的成熟工藝,，推出了“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的陶瓷/金屬間接3D打印工藝。由于采用了粉末冶金的后處理工藝將熱加工過程轉(zhuǎn)移到燒結(jié)步驟,，使得更容易管理熱應(yīng)力,，因燒結(jié)溫度低于其他類型的直接3D打印工藝中所需的完全熔化溫度，并且熱量可以更均勻地施加,，從而確保了產(chǎn)品性能的一致性,。

3D打印與粉末冶金相結(jié)合的技術(shù)

粉末擠出3D打印技術(shù)（Powder Extrusion printing，PEP）是升華三維在陶瓷/金屬間接3D打印工藝體系基礎(chǔ)上,，獨(dú)創(chuàng)的一種陶瓷/金屬顆粒材料3D打印工藝,。PEP技術(shù)采用顆粒材料熔融擠出方式，實(shí)現(xiàn)金屬/陶瓷產(chǎn)品無(wú)模具化制備,，節(jié)省了模具開發(fā)的制造成本和時(shí)間成本,。在得到具有一定密度和強(qiáng)度的生坯后，再利用成熟的陶瓷/金屬粉末注射成形技術(shù)（PIM）的相關(guān)工藝對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行脫脂和燒結(jié),，以獲得性能一致且優(yōu)良的產(chǎn)品,。適用于傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和先進(jìn)制造業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)制造,。

更易于應(yīng)用普及的3D打印裝備

基于PEP技術(shù),，升華三維提供工業(yè)型獨(dú)立雙噴嘴3D打印機(jī)UPS-250及大尺寸獨(dú)立雙噴嘴3D打印機(jī)UPS-556兩款核心打印設(shè)備。均采用獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì),，可以同時(shí)打印或者各自輪流打印陶瓷,、金屬、陶瓷/金屬?gòu)?fù)合材料,，實(shí)現(xiàn)不同種類材料的復(fù)合產(chǎn)品開發(fā)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)制備,。具有操作簡(jiǎn)單、工業(yè)型,、高精度,、高質(zhì)量,、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。適用于科研教育,、工業(yè)制造,、航天航空、國(guó)防,、生物醫(yī)療,、汽車、模具制造,、新能源等領(lǐng)域,。

3D打印機(jī)繞開主流如SLM等路線采用高能激光一體成型的路線，利用螺桿擠出更柔性的方式,，縮減了對(duì)激光器件的投入和維護(hù)成本,。并且打印設(shè)備、材料及打印成本更低,，成形精度高,，更有利于3D打印應(yīng)用普及。

可廣泛適配的3D打印材料

基于PEP工藝,，升華三維相繼開發(fā)出了適配該工藝的材料，如不銹鋼,、純銅,、鎢及鎢合金、高溫合金,、硬質(zhì)合金,、難熔金屬等金屬材料；氧化鋯,、氧化鋁,、碳化硅、氮化硅,、生物陶瓷等陶瓷材料,，以滿足客戶的不同需求。并且在不斷拓展打印材料種類,，深挖具體應(yīng)用場(chǎng)景,，為不同行業(yè)賦能。

▲不同打印材料及產(chǎn)品性能對(duì)照表

材料一直是升華三維創(chuàng)新的關(guān)鍵,，PEP技術(shù)既可以充分體現(xiàn)3D打印技術(shù)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),、一體化、輕量化等技術(shù)特點(diǎn),，又能發(fā)揮粉末冶金可加工材料廣泛,，加工成本低等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無(wú)法達(dá)到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件制造，可大幅減少制造工序并縮短加工周期,，能夠同時(shí)滿足材料開發(fā),、產(chǎn)品原型研發(fā)與批量化生產(chǎn)的需求。可適配PIM工藝所用的陶瓷/金屬粉末材料,，為特種陶瓷材料和特殊金屬開辟了新的3D打印解決方案,，解決了該類材料采用其他增材工藝制造加工難等問題。有望成為促進(jìn)粉末冶金產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,、轉(zhuǎn)型升級(jí)的新工具,，創(chuàng)造更高的應(yīng)用價(jià)值。

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▲升華三維PEP工藝制造的金屬/陶瓷產(chǎn)品

在鎢合金3D打印上,，升華三維成功突破鎢材料制造難點(diǎn),，基于PEP工藝低溫成形，高溫成性的優(yōu)勢(shì),，很好地解決鎢材料加工中極易出現(xiàn)的變形,、裂痕、夾心等缺陷,。在滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu),、提升強(qiáng)度、耐用性和節(jié)省成本等多方面的需求的同時(shí),，獲得優(yōu)異的均勻性,、力學(xué)性能、熱學(xué)性能,。目前已推出高比重鎢合金3D打印服務(wù),。

基于FDM技術(shù)的金屬線材打印

基于FDM技術(shù)打印金屬線材方面，升華三維推出的UPFM-316L不銹鋼金屬材料,，可適用于基于FDM(熔融沉積)/FFF(熔絲制造)3D打印設(shè)備,。該材料一直著力于國(guó)際市場(chǎng)，并取得了不錯(cuò)的成績(jī),，且公司推出的相關(guān)設(shè)備及材料應(yīng)用客戶目前已覆蓋了10多個(gè)國(guó)家和地區(qū),，受到了一致好評(píng)。如今,，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和傳統(tǒng)制造模式的革新,，面對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求不斷旺盛，升華三維UPFM-316L不銹鋼線材現(xiàn)已在線發(fā)售,。同時(shí),，吳總也表示將于2024年適時(shí)推出該線材專用FDM設(shè)備，敬請(qǐng)期待,！