间接金属3D打印技术全流程已打通,可成SLM、MIM的重要补充

2021年9月10日 , 在首届Formnext+PMSouthChina展会期间 , Raise3D发起了一场MIM(金属注射成形)行业与AM(增材制造)行业之间的深度对话 。
参与本场线上研讨会的嘉宾包括昆山耀德企业有限公司创始人邱耀弘 , 苏州兆鑫驰智能科技有限公司总工程师张士荣 , 巴斯夫3D打印解决方案亚太区业务及运营总监陈立以及Raise3D上海复志技术总监麦味 。 本场研讨会由南极熊创始人黎海雄主持 , 可查看视频回放 。
△视频:间接金属3D打印与MIM注射成形深度对话
MIM行业的历史以及间接金属3D打印
1991年就开始从事MIM行业的邱耀弘博士 , 介绍了MIM技术的发展历程 。 邱耀弘博士表示:“1985年 , MIM技术最早被用于美国火箭喷嘴 , 随后台湾大学、中南大学等高校的教授开始研究MIM技术 , 但整个行业规模并不大 。 在美国 , 枪支工业是MIM注射成形零件的主要消费者 。 2010年以后 , 随着移动通信行业的快速发展 , 苹果公司开始在亚洲寻找MIM供应链 , 用于生产iphone手机的闪电接口等零部件 。 2013年到2018年的5年时间内 , MIM工厂从50家增长到250家 。 ”
张士荣总工程师表示:“MIM技术源于美国 , 巴斯夫在前期做了大量的实验工作 , 积累了很多丰富的数据 , 并将数据共享给客户 。 MIM行业的企业可以很快速的学习和量产 , 这是巴斯夫带给中国MIM产业带来的支持 。 ”
陈立博士表示:“巴斯夫位于MIM行业上游 , 为中下游的合作伙伴提供金属喂料 , 巴斯夫在用于大批量生产的MIM行业取得了成功 , 同样看到在小批量、定制化的金属3D打印方面的机会 , 推出了金属线材 , 希望为这个行业的用户创造最大的价值 。 ”
麦味总监表示:“复志在成立之初就有做间接金属3D打印的想法 , 但是当时条件有限 , 3年多前巴斯夫ForwardAM推出相应的材料 , 我们认为可以实现规模化的间接金属3D打印 , 最终与他们形成了战略合作 。 ”
间接金属3D打印技术与MIM的异同
陈立博士表示:“巴斯夫ForwardAM推出的金属3D打印线材 , 需要兼顾金属含量以及材料韧性 , 既要金属含量高 , 也要保持好的韧性以利于打印 。 ”
间接金属3D打印技术全流程已打通,可成SLM、MIM的重要补充

邱耀弘博士表示:“一般间接金属3D打印所使用的材料 , 金属粉末材料的体积比为63% , 线性收缩比为1.165 。 也就是说脱脂过程中打印件的体积会收缩 , 1.165厘米会收缩到1厘米 。 因此 , 脱脂的过程对于间接金属3D打印非常重要 , 我和士荣都有超大的炉子 , 可以解决这个环节的问题 。 整个工艺流程需要14个步骤 , 巴斯夫、复志和我们基本上可以解决全部的流程 , 但有些情况依然需要上色等后处理工艺 。 ”
麦味总监表示:“间接金属3D打印与MIM的工艺有共同之处也有不同之处 , 二者的成形方式不同 , 间接金属3D打印通过打印头来打印成形 , MIM则用模具注射成形 。 但两者的后处理脱脂烧结工艺是相同的 。 "
间接金属3D打印技术全流程已打通,可成SLM、MIM的重要补充

张士荣总工程师通过三个样品 , 向观众展示了间接金属3D打印不同阶段的零件形态 , 这三个样品从右向左分别是3D打印的生坯、脱脂烧结后的零件以及机加工后的零件 。 脱脂烧结后 , 3D打印零件的致密度可以达到97%以上 , 与MIM工艺相近 。
间接金属3D打印工艺会对MIM行业带来怎样的影响
张士荣总工程师表示:“严格来讲 , 两种工艺是相互补充的关系 。 在一些小批量比较复杂的产品中 , 开模具的成本比较高 , 这时候用3D打印是有优势 。 此外 , 3D打印的灵活性强 , 短期内制作样品可以使用3D打印快速实现给到客户 。 在产品前期开发过程中 , 也比较适合用3D打印 。 在MIM工艺中的烧结治具 , 也可以通过3D打印的工艺来开发 。 ”