全球化工巨头巴斯夫,已经大力进入3D打印材料行业。在2019年的TCT展会上,巴斯夫展出了去年推出一款FDM金属丝3D打印线材,使用FDM 3D打印机打印成型之后,可以得到金属制件,相比一般的激光熔融金属3D打印工艺,成本降低了不止10倍。
△金属丝3D打印线材
FDM工艺实现金属3D打印的原理:
①把金属粉末(例如不锈钢316)与粘合材料(通常是某种聚合物,例如树脂),充分混合,拉丝成为线材;
②使用FDM 3D打印机(喷头需要高强度、高耐磨性,因为金属混合物很容易对喷头磨损;黄铜喷嘴的话,建议是一卷材料换一个喷嘴,当然用高耐磨的喷嘴更好),喷嘴高温(例如300℃以上)融化线材,从喷嘴喷出来,层层叠加成型,得到初步的金属制件;
③把金属制件,加热进行脱脂,把大部分粘合材料蒸发掉(此时制件会缩小),一些残留的粘合材料将它们松散地保持在一起;
④高温烧结(例如1300℃),去除所有的粘合材料,制件进一步收缩成一个牢固的最终产品。
⑤烧结后的金属件和刚打印成型的金属件相比,体积收缩到60%(两大原因:粘合材料所占体积,被刨去;粉末之间的空隙减少,变得更为致密),质量降为80%(20%的质量为粘合材料,都蒸发掉了)
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