SpaceX购买了6套MK系统，为何能取代1000台3D打印机？

一个国家需要大公司，但要在出口上有出色表现，甚至成为全球化赢家，中小企业同样必不可少，尤其是出口导向型的中小企业，也就是所谓的“隐形冠军”。一般来说，隐形冠军要获得成功，除了在全球化、创新、专注、追求卓越方面不断推进外，还要考虑三个新兴驱动力——数字化、商业生态系统以及可持续性。



●首先，说到数字化，要先需要区分消费者数字化（Consumer Digitalization）和产业数字化（Industrial Digitalization）两个概念。消费者数字化主要和阿里巴巴、腾讯、谷歌等中国和美国的大公司有关，隐形冠军企业则是产业数字化的主力。TeamViewer是远程桌面控制领域的全球领导者，超过25亿台设备上安装了这个软件。长短期记忆神经网络 （LSTM）支撑着苹果的Siri以及亚马逊的Alexa等人工智能系统，超过30亿部智能手机都使用了这个技术。DeepL是最好的机器翻译系统，Celonis是全球领先的大数据流程挖掘供应商。在自动驾驶这一现代化领域，超过40%的专利属于德国企业。

●其次，加入商业生态系统对小型企业来说也非常重要。提供熔模铸造系统的MK科技就是典型案例。MK科技在中国、德国、以色列和法国都有合作伙伴。Space X公司购买了6套MK系统来完成原本需要1000台大型3D打印机才能完成的工作。这家小公司同样打造了颇具复杂性的商业生态系统，在非常复杂的领域提供着最先进的技术。

●最后，可持续性。有人说可持续技术是下一代领先技术，我觉得没错，可持续技术将改变世界，隐形冠军企业在可持续技术方面处于领先地位。

MK科技



MK公司位于邻近波恩的格拉夫沙夫特，主要开发，生产及销售运用于熔模铸造以及快速成型制造领域中的专用机械。MK系统已经运用于世界五大洲，客户范围包括大型企业，研究机构和服务提供商。MK系统服务于各行各业，领域涉及自动化工业，航空航天，医疗技术，机械工程，家用电器以及娱乐电子。

MK科技有三条生产线:

●制作陶瓷壳型的熔模铸造系统
●陶瓷壳型脱蜡用的脱蜡釜
●制作塑料原型的真空浇注系统

熔模铸造系统


△精密铸造的原理

MK technology precision casting技术原理是利用熔模铸造或失蜡铸造的工艺，制造出形状复杂、尺寸精确、表面光洁的金属零件。该工艺的主要步骤如下：

●使用蜡注射机将熔化的石蜡注入金属模具中，制作出与铸件形状相同的蜡模。

●将多个蜡模连接到一个蜡树上，形成一个蜡模组。

●将蜡模组浸入陶瓷浆液中，并在其表面撒上砂粒，形成一层陶瓷涂层。重复这一步骤，直到陶瓷涂层达到所需的厚度。

●将陶瓷涂层干燥和硬化，形成一个坚固的型壳。

●将型壳加热，使内部的蜡模熔化或蒸发，留下一个空腔，即铸型。

●将熔化的金属浇注到铸型中，冷却后得到金属零件。然后，将型壳打碎和清除，对金属零件进行切割、清洗和抛光等后处理

精密铸造的原理总结起来就是是利用可熔模型（通常是石蜡）制作出与铸件形状相同的模型，然后在模型上涂敷多层耐火涂料，经过干燥和硬化后形成一个整体的型壳，再将型壳加热，使内部的模型熔化或蒸发，从而获得一个空腔，最后将熔化的金属浇注到型壳中，冷却后得到所需的铸件。

熔模铸造在德国，欧洲乃至全世界蓬勃发展起来。利用这项拥有5000年历史的古老工艺，如今的飞机引擎，医用植入，涡轮增压气叶轮以及高尔夫球杆才得以成功浇注。所有可熔合金均能使用，可以说熔模铸造领域的设计可能性是无限的。

MK科技抓住了潮流，不断开发系统，使得熔模铸造的发展进程越加快速安全，不但提高了零件的质量也降低了产品的不合格率。MK科技发明的设备涵盖了完整的壳型制造系统以及高压釜熔蜡系统。
SpaceX 公司购买了六套 MK 系统来取代 1,000 台 3D 打印机，因为 MK 系统具有一些优势：

●在铸造过程中能够实现快速干燥，节省时间的关键主要在于如下3个参数：

1． 和水的吸收光谱匹配的特殊波长的红外光。只加热表面而不会影响内部。

2． 高速剧烈旋转的气流，速度最高达8米/秒。

3． 特别干燥的空气，湿度有时低于8%。

专用空气冷却系统确保型壳温度保持在预设范围之内。控制系统持续跟踪空气实际湿度、箱体温度以及蜡树所有表面的温度。通过精确地调整这3个值，保证蜡温不超过25°C，同时型壳不能开裂，整个系统保持均衡。任何一个参数不能符合要求，系统就将失去效能。

一般来说传统工艺型壳的制造大约需要3天，再加1-2天的干燥时间；新技术可以将这一过程缩短到4小时，随后就可以立即脱蜡。有些型壳的制造需要大约9天时间，现在则可缩短到11小时。这一比较并不仅着眼于最短点干燥时间，而是以更安全，效率更高作为原则。通常而言，应用该新干燥工艺可以保证将原来的干燥时间缩短20-30倍。

CYCLONE龙卷风高速干燥机





一套完整的Cyclone系统就是一个紧凑型的制壳工作站，主要有以下五个部分组成，空间要求特别小，Cyclone龙卷风是第一台按一按钮就可以在4小时内生产出一个完整壳体的机器，它是单件和小批量生产的理想方案，其最大蜡树尺寸为500 x 500毫米，特别适合快速原型公司和熔模铸造服务公司。

●2个浆桶  
●1个或3个（可选）雨淋式挂砂机
●直线电机
●PLC控制器，控制面板和显示器
●高速干燥箱


Booster干燥机





Booster是一个独立构建的持续高速干燥室。在熔模铸造领域，高速干燥箱，能够与现有工艺迅速融合。模壳的干燥时间大大缩短而制壳速度大大加快，在高速干燥箱中，模壳可以一个接一个干燥，这种干燥方式非常适用于一天内单个品种陶瓷模的快速生产。

TUNNEL快干隧道





高速干燥隧道是一条用于批量生产的模壳连续干燥设备。模块化的结构可以根据每个精密铸造厂的不同需求，灵活配置。所有蜡树不断旋转，每隔三分钟，就从一个干燥站（模块）移到下一个干燥站。高速干燥隧道可以做成不同的尺寸。在一个大厂房内，可以干燥完成重量达到350kg，最大尺寸为1 x 1米，数量为60个的模壳。


Booster是立式干燥箱，用于单个蜡树的干燥。模块化可扩展结构的Tunnel是一种连续性干燥系统，可以和现有型壳生产线集成使用。所有的系统，Cyclone，Booster和Tunnel都已在很多公司投入使用。


●蒸汽脱蜡釜



现代熔模铸造工艺通过运用蒸汽脱蜡釜将蜡模快速温和地脱除。只有温度达到178°C 并且高度活跃的饱和蒸汽才能保证陶瓷壳模表面的蜡完全融化，避免壳模膨胀破裂。在设计MK脱蜡釜的时候，最需优先考虑的问题就是建立快速常规的蒸汽注射系统--在3-4秒内就能达到8bar压力,而这取决于脱蜡釜的尺寸。

通过排水收集系统将蜡与冷凝水分离并进入封闭的收集系统，该系统是脱蜡釜设备的一部分，同时也提供模具台车的自动导向援助。该系统是按照最终用户所属国的指导方针或者ASME的标准进行生产的，它们经由德国莱茵认证，并且拥有4倍保护的密封加压门。控制过程直观简单，并且可以通过触屏屏幕进行操作。

由于脱蜡釜需要电加热，并且会消耗很多能量，MK系统可以选择性的配备能量回收系统，这将节省30%左右的电力成本。这不仅使得加工过程更加稳定，而且也减少乐循环时间。

●塑料真空浇注
快速原型对于单个塑料零件的快速生产仍是一种相对较新的技术。采用这种方法，仅需几个小时就可以得到功能与批量生产相同或接近的塑料零件。真空浇注是这一新技术的一个分支。先在母模的基础上制作一硅胶模，可采用最新的叠层制造技术或传统方法制得。接着在真空状态下将双组分聚氨酯混合后浇注到硅胶模中。

采用这一工艺，无须复杂昂贵的钢模，就可制得50个塑料原型件。这些零件不仅与用传统工艺批量生产的塑料零件一模一样，而且可以迅速进行装配试验、外观评估以及功能实验。

熔模铸造系统