降低门槛！入门级金属3D打印机成Formnext 2021焦点

导读：与传统制造相比，金属3D打印能够减少制造成本，建立全新的本地化分布式供应链。因此，格外受到制造商们的青睐。然而，从前的金属3D打印机价格昂贵，使许多制造商望而却步。Formnext 2021展会的举行正在向世界证明这一问题将会被改善！

在法兰克福举行的Formnext 2021全球3D打印机贸易博览会上，数十台金属3D打印机吸引了人群的目光。这些入门级金属3D打印机不仅能够用于设计生产备件，还被吹捧为公司快速、经济生产金属原型的一种方式。并且，这些机器无需高成本、高功率激光器或其他危险金属粉末打印技术。

△金属3D打印

而这些机器的价格从6000美元到25,000美元（约3.8万-15.9万人民币）不等，这与早前动辄250,000美元（约159.1万人民币）的金属 3D 打印机形成了鲜明对比。现在，让我们来看看这些机器都有哪些吧！

BCN3D利用Metal Pack解锁金属3D打印

BCN3D擅长制造塑料FDM桌面3D打印机，这次的Metal Pack是它首次进入金属3D打印领域。这款套件配备了价格约为1000美元的适配器，使台式Epsilon打印机也能够打印金属丝，生产小金属零件。事实上，包括Utlimaker和Makerbot在内的几个桌面3D打印机顶级品牌也都于2021年测试并批准在机器上使用金属丝。

△BCN3D的Epsilon 3D打印机使用BASF Forward AM金属丝进行3D打印。

Metal Pack包括BASF Forward AM生产的Ultrafuse ® 316L和Ultrafuse ®17-4PH、Magigoo 316L、两个新的热端和新的BCN3D黄铜刷。BCN3D还发布专用的金属打印切片软件BCN3D Stratos的附加组件，包括BCN3D Epsilon系列的打印配置文件。整个打印过程可分为三个步骤：打印、脱脂和烧结。

△在打印过程中，Ultrafuse® 316L和17-4 PH长丝含有高含量不锈钢和聚合物粘合剂，便于打印。部件中的粘合剂成分在催化脱脂过程中被去除。随后，零件在刚好低于金属熔化温度的情况下进行后续烧结过程，使金属颗粒聚结。最后，材料通过烧结达到最终性能。例如，硬度和强度等方面的性能。

这一步骤通过将金属材料与粘合剂结合并转化为长丝，利用普通的FDM/FFF打印机进行金属3D打印，大大减少了搭建金属粉末床工艺所需要的系统成本。据悉，Metal Pack的第一批产品将于2022年1月发货。

△BCN3D EPSILON W50 SC

Raise3D Technologies开发Forge 1发展金属长丝打印

南极熊3D打印网注意到，位于加利福尼亚州尔湾市的Raise3D Technologies是目前专门为金属丝开发3D打印机的制造商之一，更是一家中国公司。该公司刚刚推出Forge 1开始金属3D打印的第一步，补充了现有的塑料3D打印机系列。Raise3D与金属丝制造商BASF Forward AM合作开发了一种打印机，成本仅为现有金属打印机的一小部分。

△Raise3D MetalFuse

Raise3D的金属3D打印方案组合Raise3D MetalFuse曾在TCT Asia上展出，包括桌面金属3D打印机Forge 1、脱脂机D200 – E和真空烧结设备S200 – C。方案利用间接金属3D打印工艺，搭配Ultrafuse 316L和Ultrafuse 17-4PH与MIM设备兼容的特别版ideaMaker，能够降低管理成本，解锁批量生产能力。与CNC和SLM（选择性激光熔化）等工艺相比，Metalfuse更节能、环保。据悉，Raise3D MetalFuse将于2022年面市。

△催化脱脂炉(D200-E) 和烧结炉 (S200-C) 用于对“绿色零件”进行后处理，方式类似于巴斯夫金属注射成型 (MIM) 工艺。

3DGence为金属注射成型企业加速制造

波兰公司3DGence也在Formnext上首次展示了新型FFF金属3D打印机ElementMP260和MP350。MP260是一款紧凑型机器，旨在成为金属注射成型企业的原型选择；而MP350是一款中型金属工业打印机，提供打印、脱脂和烧结的完整系统。

△ElementMP260和MP350

ELEMENT MP260将加工两种关键材料，包括316L不锈钢。MP260X版本也将在发布时提供，并将与当前MIM技术中大多数可烧结长丝材料配合使用。打印机配备了增强型挤出系统、带有材料检测的硬化喷嘴以及专门的材料仓，使MP260成为当前MIM工艺的有力支持技术。而MP350则在M260基础上扩大打印体积，且具有高通量、安全功能和更多的材料选择。

Desktop Metal最小的金属3D打印机Studio System

提到金属3D打印，位于马萨诸塞州伯灵顿的3D打印机制造商Desktop Metal不可不提。这家公司于2020年年底上市，并先后收购了两个较大的竞争对手ExOne和EnvisionTEC。在2021年2月，它推出了最小的金属3D打印机Studio System 2，深受希望使用不锈钢、钛​​和铜制作终端组件和功能原型的工程师欢迎。

△Studio System 2和配套炉子，照片来自 Desktop Metal

Desktop Metal的粘结金属沉积 (Bound Metal Deposition，BMD) 工艺通常需要3台设备：打印机、脱脂剂和烧结炉。但是Studio System 2经过工艺改进，跳过溶剂脱脂阶段。机器首先通过软件Fabricate实现从数字文件到烧结零件的无缝​​工作流程，然后利用基于FFF的挤出技术打印出由金属粉末与聚合物和蜡粘合剂结合的“绿色部件”。新材料配方能够使用户直接将打印部件放入烧结炉中进行热脱脂，生产致密零件。另外，这款烧结炉适合办公室使用。

△Studio System 2花费更少的时间管理成本，将更多时间用于设计和制造零件

入门级金属3D打印机或能进一步推广金属3D打印发展

Formnext展会上的大量小型金属3D打印机代表了消费者对3D打印金属部件的兴趣日益浓厚。在成熟的工业级3D打印机广泛投产之前，入门级系统能够用最快的速度帮助制造商了解这项技术。同时，这也能够帮助3D打印机制造商更好地了解市场需求，进一步探索如何利用这项技术缓解供应链难题、更快地将金属产品推向市场以及近岸关键零件制造。

△100W激光功率的MPRINT金属3D打印机

金属3D打印变得越简单，覆盖范围就越广。在过去十年中，金属3D打印在各行各业的应用都有明显增长。但直到现在，它仍然缺乏入门级的技术。虽然有类似One Click Metal这样致力于发展低成本激光粉末床系统的公司存在，但它的MPRINT+ 3D打印机也需要大约75万人民币。这使得许多有兴趣的中小型企业望而却步。

尽管市场上对能够进行汽车制造、航空级金属部件、以及批量复杂零件加工的大型工业金属3D打印机的需求强劲，但金属3D打印领域的发展绝不能仅停留至此。适合办公的金属桌面3D打印机也是3D打印机行业的新亮点。尤其是Formnext 2021展出的这几款入门级设备，清一色使用FFF技术。减少了昂贵的激光组件，采用最常见的FFF工艺，将金属3D打印的门槛瞬间降至与塑料3D打印齐平。或许一两年之后，桌面级金属3D打印机也能够像如今的FFF和LCD打印机一样，更为普遍。

另外，换一种角度来看，除了使用更廉价的FFF工艺，金属和聚合物粘合剂混合长丝也是将金属3D打印技术降至入门级的关键。综合以上公司的案例来看，Formnext 2021展会上或许巴斯夫这类材料制造商才是金属领域最大的赢家。

参考阅读：

1. Metal 3D Printing Is A Market In Search Of An Entry Level
2. BCN3D releases the new Metal Pack to pave the way forstainless steel printing
3. BCN3D EPSILON W50 SC
4. Raise3D Reveals Their Roadmap at TCT Asia, with NewProduct Lines
5. MetalFuse
6. 3DGence forges into Metal FFF 3D Printing
7. Desktop Metal推出升级款桌面金属3D打印机Studio System 2
8. Introduction to the Studio System
9. Studio System™ 2
10. One Click Metal推200W光纤激光器MPRINT + 金属3D打印机

但是后期处理设备和配套设施就贵了