3D 金属打印技术和工艺：深入观察

第四次工业革命已经到来

在过去的 300 年里，人类非常擅长大规模制造零件。前三场工业革命引入了杠杆作用，将生产力提高了几个数量级。第一次工业革命引入了蒸汽动力，第二次工业革命带来了精益流水线的概念，第三次革命带来了计算能力和自动化。我们现在正处于第四次工业革命中，数字制造再次释放杠杆的力量，实现更多的制造能力。但存在一个问题：生产少量零件，尤其是具有高度可变性的零件，仍然是一项具有挑战性的工作。限制因素再次是需要一个人来设置、固定、编程和运行特殊零件。到目前为止，所有的工业进步都无法在这些一次性场景中发挥同样的作用。

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单部分问题的解决方案

进入 Markforged 的​​功能性 3D 打印。这是第一次有一种替代传统制造方法的方法，可以生产出具有适合最终用途的特性的零件。 ADAM 金属 3D 打印工艺的引入解决了困扰制造商数百年的问题：如何高效地生产单个零件？小批量、高混合零件的生产非常适合 3D 金属打印技术，因为以前困扰传统制造的所有障碍（设置、夹具、编程等）在很大程度上被消除了。现在，可以通过基于云的软件解决方案远程管理复杂的制造计划，控制跨越多个地区的一组打印机。我们正在通过 3D 打印进入分布式制造时代，其方式与 20 多年前离散计算彻底改变世界的方式大致相同。

金属 3D 打印并不新鲜，当然也不是 Markforged 发明的——那为什么是现在？ ADAM 金属 3D 打印工艺代表了一项突破性的技术进步，与其他金属打印技术相比，可将进入门槛降低 10 倍。这意味着设备成本更低，设施要求更低，而且——更重要的是——用这种技术生产的零件也便宜得多。使用 17-4 PH 不锈钢、A2 工具钢、H13 工具钢以及很快的 Inconel 625 和钛 6Al-4V 等材料，很容易看出为什么这项技术在行业中引起了轰动。制造公司现在正在寻求金属增材技术来补充工具、夹具、功能原型和小批量零件生产。生产一次性金属零件从未如此简单。

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ADAM 流程的工作原理

ADAM 金属打印工艺建立在 50 年金属注射成型 (MiM) 实践的基础之上。 ADAM 过程不是使用模具（其本身需要大量的时间和精力来生产），而是使用 3D 打印机来实现初始绿色状态几何形状。这是通过使用由金属颗粒和两种粘合剂组成的特种长丝的 FFF（熔融长丝制造）或挤出式印刷方法来实现的。一旦零件被打印出来，它就会被放入溶剂清洗中，在那里被动去除一部分粘合剂。此洗涤步骤是一个批处理过程，因此可以一次处理多个零件。当零件完全清洗后，如目标质量减少所示，将其放入熔炉中。该熔炉将运行一个自动化循环并升高温度，首先烧掉剩余的粘合剂，然后将金属颗粒完全烧结在一起。值得注意的是，该炉也是一个批处理过程，因此可以同时运行多个部件（同一冶金）。最终结果是一个随时可用的金属部件，如果需要，可以对其进行进一步的后处理。

然而，并非所有零件都适合 ADAM 3D 金属打印工艺。归根结底，这是一种工具，有些工具更适合某些任务（想想车床还是铣床）。为了生产成功的零件，必须遵守该技术的尺寸和几何限制。最适合的零件在设计时考虑到了流程——这种做法通常被称为 DfAM（增材制造设计）。一个很好的例子是下面展示的 Stanley Black &Decker 执行器外壳。当用户按照指南工作时，ADAM 工艺擅长为工具应用生产金属零件，以支持增材制造现场、小批量、高混合零件以及功能原型。

第四次革命与制造业的未来

数字制造的第四次工业革命已经在改变制造格局。离散金属 3D 打印的引入使公司能够解决经济的高混合、小批量零件生产的古老问题。 Markforged 的​​ ADAM 金属 3D 打印工艺是市场上成本最低且最易于使用的金属打印技术来满足这一需求。 Markforged 的​​综合产品——包括世界一流的软件和涵盖塑料、复合材料和金属的全方位工程级材料能力——意味着客户能够解决传统上困扰他们的各种问题。

如果您有兴趣详细了解 Markforged 的​​ ADAM 金属 3D 打印工艺和 Metal X 打印机，请在我们的网站上请求产品演示。