MIM技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点,而且克服了传统粉末冶金工艺制品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点,特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。而PyroGenesis所生产的MIM金属粉末注射成型用金属粉末则并非是为了满足MIM注射成型的市场需求,而是为了满足喷墨金属3D打印市场的需求。惠普通过多射流熔融喷墨3D打印技术所加工的塑料制品,是一个多化学过程,层的粉铺好,然后喷射熔剂,并在同一时间,喷射细化剂,为了产生高清晰度的边缘,然后再通过热源将粉末熔融,如此以来,层层堆叠成物体的形状。那么PyroGenesis所针对的金属粉末3D打印技术是否也将涉及到这些步骤,3D科学谷将保持持续关注。
目前该实验室由田纳西大学和Battelle纪念研究所共同管理,并将研究领域扩大到了能源科学、工程科学与机器人等前沿科技领域。真空烧结炉能够打印出如此庞大的物件当然也需要一个大型的3D打印机,这个打印机也将被波音公司用来生产其下一代客机的机翼。波音公司的结构和材料部门主管LeoChristodoulou说:“我们目前使用的机翼材料都来自使用传统技术的第三方供应商,并且需要30天时间生产。真空烧结炉”而目前的3D打印技术可以让生产时间缩短到30个小时。Christodoulou说,使用3D打印技术将会节省机翼生产的能源、时间、劳动力以及成本,未来波音公司将会在更多关键领域中应用3D打印技术。不过波音并不是家在飞机生产中应用3D打印技术的公司,将于今年9月试飞的中国C919中型客机的中央翼条就是利用激光成型技术实现3D打印的。
国内3D打印金属粉末的雾化工艺:目前,我国河南黄河旋风股份有限公司已经开始进入3D打印金属粉末研发。真空烧结炉其所用的粉末制备工艺如真空雾化制粉、超高压水雾化制粉、惰性气体紧耦合雾化制粉技术。下面着重介绍前两种雾化技术。真空雾化制粉:真空雾化制粉是指在真空条件下熔炼金属或金属合金,在气体保护的条件下,高压气流将金属液体雾化破碎成大量细小的液滴,液滴在飞行中凝固成球形或是亚球形颗粒。先进真空烧结炉可以制备大多数不能采用在空气中和水雾化方法制造的金属及其合金粉末,可得到球形或亚球形粉末。由于凝固快克服了偏析现象,可以制取许多特殊合金粉末。采用合适的工艺,可以使粉末粒度达到一个要求的范围。
大多数人也许没有意识到,一旦将通过金属3D打印技术制成的零件从建造室中取出来并清洁,零件中仍然可能含有微量的粉末材料。真空烧结炉因为即使金属零件部分是完全密实的,其支撑结构也许不是。大多数支撑结构是中空的,因此粉末可能被困在里面。当零部件从构建板上取出时,这些支撑结构的一端有可能将困在支撑结构中的金属粉末释放到大气中。这就是为什么通常建议通过水下EDM电火花线切割的加工方式来移除构建基板,从而使得这些松散的粉末释放到水中。如果不使用EDM加工技术从基板上移除3D打印零件,则需要进行二次清洁操作,例如抽真空以去除被困在支撑结构中的松散粉末。先进真空烧结炉实际操作的难度并不像听起来那么容易,因为粉末颗粒可以在应力释放期间粘附到支撑材料的内壁或部分地熔化到零件表面上。即便用一种夸张的方式将零件在桌子上撞上很多次,仍然可能存在一些没有被清除