西门子和Toolcraft合作3D打印工业多孔金属结构

2024年10月7日，南极熊获悉，德国高端精密制造专家Toolcraft与西门子合作，推动增材制造领域多孔金属结构技术的发展。这种结构在功能优化和创新应用方面具有巨大潜力，特别是在传热、冷却和液体吸收等领域。

△西门子目前与Toolcraft合作，生产多孔3D打印金属零件，以满足未来复杂组件对烧结零件结构的需求

3D打印多孔结构研发背景

根据Toolcraft的说法，多年来，西门子一直致力于开发功能优化的多孔材料结构，这些结构采用增材制造技术进行生产，旨在为各行业创造创新机会。就像一块方糖可以吸收液体一样，多孔金属结构也能够仅凭毛细管力来吸收和输送液体。基于这一理念，西门子研究人员成功地将传热或冷却等功能直接集成到使用增材制造技术构建的多孔结构组件中。作为联邦经济部资助的3D工艺项目的一部分，第一批化学反应技术演示器的开发进一步证明了多孔材料结构的巨大潜力。

△这是由西门子和Toolcraft开发的样件，其中考虑了3D打印的多孔金属组件。其目的是展示此类材料的导热性能

项目合作伙伴指出，粉末床工艺（L-PBF）可用于制造精密的多孔金属零件，并能够精确控制孔径及其分布。这一做法旨在优化那些传统制造方法难以实现的组件的结构和功能要求。例如，具有可渗透性且金属稳定的结构能够有效补偿过压、优化温控或吸收液体。在某些情况下，多孔特性则展现出极大的优势。Toolcraft进一步解释称，借助空气供应，物体可以在低摩擦的滑动表面上浮在空气膜上，从而避免表面磨损。

△西门子3D打印多孔结构示意

从模拟到批量生产的合作伙伴

专家们看到了多种可能的应用，特别是在加工工业、能源工程和航空航天领域。此外，在机械工程和医疗技术中的应用也同样具有前景。借助Toolcraft，西门子现已拥有一个长期合作伙伴，能够为这些复杂材料结构的工业生产搭建战略桥梁。这家中型公司致力于确保所有工厂系统的可转移性符合流程工业的各项行业标准，并通过技术转移进一步开发这种多孔印刷结构。

Toolcraft在从模拟到实施的全过程中，始终是工业实践应用的先驱，直到相关组件的批量生产。该家族企业还获得了根据欧洲压力设备指令2014/68/EU框架的哈氏合金C22材料添加剂制造商认证，至今已有一年多。此外，Toolcraft还将提供有关该主题的培训课程，以传承工具工艺的专业知识。

△今年8月份，Toolcraft与华曙高科签订了3D打印方面战略合作伙伴关系

关于toolcraft AG

toolcraft AG由Bernd Krebs于1989年创立，公司位于德国乔治斯格明德（Georgensgmünd）和斯帕尔特（Spalt），是一家中型家族企业。toolcraft是先进技术的先驱，包括增材制造技术和定制化机器人整体解决方案。

Toolcraft与西门子的紧密合作，使得多孔金属结构在流程工业和其它高科技领域的工业应用变得越来越重要。