3DEO利用金属3D打印技术改进零件性能和效率，革新铁路行业

2023年6月25日，南极熊获悉，位于加利福尼亚州的金属3D打印公司3DEO宣称，它已成功添加纯铜到其材料组合中。该公司认为这是一项重要的成就，因为3DEO的金属3D打印技术采用一种称为"智能分层"的独特方法，其中在构建区域上先喷涂一层薄薄的金属粉末，然后使用数控铣床按照零件的轮廓和内部特征进行加工，最终通过烧结达到全密度的成品。

3DEO公司应用工程与设计总监Jonathan Kolodner表示，在RAPID + TCT 2023展会上，他们遭遇了许多人对其所宣称的纯度的质疑，但根据列出的数据，氧含量低于0.005，这对于电导率至关重要。

3DEO公司利用铜材料进行热管理应用，例如热交换器等。该公司也在努力改进铜零件的内部几何形状，这为半导体行业提供了许多应用可能性。此外，它们还在考虑将其技术应用于电动汽车等领域。

△这个挡板最初有几个部件，通过传统制造方式，没有工具就无法转动

整合传统制造无法提供的功能

该公司表示，它与客户密切合作，为它们创建定制化的解决方案，以满足他们所需的外形尺寸和占地面积，同时应用了3DEO的技术。

△铁路项目的需求

Jonathan Kolodner解释道：“最重要的是，我们能够以传统制造流程所需的四分之一的时间，即4周，交付产品，而不是传统制造流程所需的20周时间。我们正在寻找有趣的应用领域，通过这些应用领域，我们可以整合传统制造无法提供的功能。”

在热管理领域，铜通常被用于制造热管的管道或受限空间。而3DEO能够实现这一点，并且还能够添加传统制造工艺无法实现的功能，同时以更低的价格提供解决方案。这是因为3DEO的工艺原理使其对粉末的要求控制不太严格，与激光工艺相比性能要稍低。

Kolodner补充说：“这使得我们能够以更低的单位价格进行加工，当您需要扩大规模时，这在经济上非常有优势。如果您正在制造火箭喷嘴，并且只需要一个，那么材料成本增加一倍并不会带来巨大的负担。但如果您需要生产数千甚至数十万个零件，那么经济效益就变得非常重要了。”

△一个由不同金属制成的较小版本

将DfAM服务应用于铁路

Kolodner向我们展示了一个由不同金属制成的小型样品，用于测试他们在较大的铜版本上能够实现多么精细的功能。这个小型样品是为了展示他们的技术能力和潜力，但对于铜3D打印热交换器的具体细节和外观，由于保密原因，目前无法提供照片或更多信息。这是为了确保公司的研发成果在发布之前得到保护，并保持商业竞争的优势。

3DEO团队最近将DfAM服务应用于铁路领域，其中一项重工业项目是为轨道车车厢间的挡板设计和制造。该项目最初涉及多个零件，并且在没有工具的情况下无法提供足够的阻力来转动挡板。

△3DEO使用仿真来更好地了解现有零件中的应力分布情况，以及如何修改新零件的装配以改变力的方向

Kolodner解释了设计的构思过程，其中3DEO团队与客户合作确定了适合完成工作的最佳增材工艺。客户向3DEO团队发送了原始零件的图片以及其在火车车厢上的配置方式，这使得团队能够更好地了解其操作需求。

团队随后提出了一些相关问题，例如挡板被彻底拆除的频率（如果有的话），以及挡板安装和拆除所需的必要转动阻力。这种深入了解客户需求的方法帮助3DEO团队针对具体应用场景进行定制设计，以确保挡板满足安全性和操作要求。

△通过3D打印制造更为先进的部件

Kolodner解释了他们对零件进行了多次小的设计修改，以改进其性能。在3D打印设计中，增加几何复杂性是有意义的，而在传统制造中则不太可能实现。通过这些设计更改，3DEO成功地更新了该部件，使其具有比最大屈服强度更低的强度，同时实现了应力分布的均匀性。这样一来，部件的数量减少了，安装所需的劳动力也大大减少，同时仍然具备防篡改功能。