冷金屬融合讓3D打印鈦變得容易
CADmore Metal向北美市場推出了一種全新的3D打印金屬部件技術,稱為冷金屬聚變(CMF)。公司首席執行官約翰·卡靈頓聲稱,CMF生產的3D打印金屬部件更堅固,制造成本更低、更快。其中包括鈦合金部件,這些部件歷來給3D打印機帶來了麻煩。
3D打印長期以來一直使用鋁、鋼粉和鎳合金等金屬。鈦部件因其卓越的強度重量比、耐腐蝕性以及適用于復雜幾何形狀而在航空航天和醫療領域需求旺盛,但鈦金屬對3D打印機也帶來了挑戰。
鈦在高溫下反應性更強,打印件冷卻時容易開裂。印刷過程中吸收氫、氧或氮,也可能導致脆性變軟。卡靈頓說,CMF克服了這些問題。
卡靈頓說:“我們的主要客戶往往來自能源、國防和航空航天行業。一家大型國防承包商最近從傳統3D打印轉向CMF,因為這將節省數百萬美元,并將原型制作和零件生產減少數月。”
CMF如何提升鈦合金3D打印效率
CMF結合了3D打印的靈活性與新型粉末冶金工藝,為鈦及多種其他金屬和合金制造的零件提供強度和更高的耐用性。該工藝使用專有金屬粉末和聚合物結合劑,層層熔合,形成高強度金屬部件。

新的冶金工藝和改進的粉末為3D打印鈦部件增加了強度和耐用性。
該過程像其他3D打印項目一樣開始:一個代表目標3D物體的數字文件,指導標準工業3D打印機將金屬和塑料活頁夾混合的材料鋪設。激光輕輕將每一層粉末熔融成一個有凝聚力的固體結構。多余的粉末會被清除以便重復使用。
CMF的不同之處在于,這一階段產生的初始零件足夠堅固,適合磨削、鉆孔和銑削。然后將零件浸泡在溶劑中以溶解塑料粘合劑。接著,它們進入爐子燒掉剩余的結合劑,融合金屬顆粒,并壓實成致密的金屬部件。隨后可以進行表面處理或表面處理,如拋光和熱處理。
卡靈頓說:“我們的冷金屬聚變技術提供了一種至少是其他3D打印方式三倍快且更具可擴展性的工藝。每件零件的價格通常比替代金屬3D打印技術低50%到60%。我們預計隨著規模擴大,這些價格還會進一步下降。”

使用鈦等金屬粉末的3D打印使得制造復雜幾何形狀的零件成為可能。
CMF中使用的材料由德國公司Headmade Materials開發。Headmade擁有該3D打印原料的專利,該原料專為現有3D打印機生態系統設計。CADmore Metal是CMF所用金屬粉末在北美的獨家分銷商。公司還可作為整個流程的系統集成商,提供印刷和燒結硬件、專用粉末、工藝專業知識、培訓和技術支持。
卡靈頓說:“我們提供設計優化和與現有工作流程整合的指導,幫助客戶最大化技術優勢。”“如果有渦輪公司找我們用CMF生產零件,我們可以選擇為他們提供服務,或者讓他們內部自行生產,而我們則提供火藥和支撐。”
據分析公司IDTechEx預測,全球3D打印市場現已接近50億美元,預計到2035年將達到130億美元,CMF的到來正合適。CADmore Metal剛剛在南卡羅來納州哥倫比亞開設了北美首個CMF應用中心,這是一座近280平方米(3000平方英尺)的設施。Carrington表示,2026年將啟用一個更大的設施,以騰出空間用于更多材料加工和設備。







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