美國(guó)金屬3D打印機(jī)制造商大盤點(diǎn)

增材制造正在全球范圍內(nèi)迅速普及,，但論起增材制造公司數(shù)量，恐怕沒有任何地方比它的起源地--美國(guó)更多,。從1987年Chuck Hull首次提出立體光刻技術(shù)到1990年第一批金屬增材制造技術(shù)的出現(xiàn),，多年來(lái)增材制造在美國(guó)保持著持續(xù)增長(zhǎng)，美國(guó)一直占據(jù)著世界上大型3D打印機(jī)安裝基地的榜首,。

在本期文章中,，南極熊主要對(duì)位于美國(guó)的20家金屬3D打印機(jī)制造商進(jìn)行了匯總，以便于讀者對(duì)這個(gè)行業(yè)有一個(gè)更好的了解,。

3D Systems

3D Systems是世界上最早的3D打印機(jī)制造商之一,。目前，該公司提供DMP Factory 500解決方案,、DMP Flex 350和DMP Flex 350 Dual,、DMP Flex 200和入門級(jí)金屬打印機(jī)DMP Flex 100，所有這些都使用直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù),。3D打印機(jī)之間的主要區(qū)別之一是尺寸,，最大的打印機(jī)有500 x 500 x 500毫米的構(gòu)建體積，而最小的只有100 x 100 x 90毫米,，但機(jī)器之間的功能也有所不同,。值得注意的是，在工廠系統(tǒng)中,，3D Systems提供了集成的粉末管理,、高產(chǎn)量和高重復(fù)性以及穩(wěn)定的低氧環(huán)境，以獲得更好的零件質(zhì)量,。所有的機(jī)器都使用3D Systems自己的3DXpert軟件,，這是一個(gè)多合一的系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了從設(shè)計(jì)到打印的工作流程,。

△照片來(lái)源,。3D Systems公司

桌面金屬（Desktop Metal）

如果你了解增材制造領(lǐng)域有一段時(shí)間了，那么你一定聽說(shuō)過(guò)Desktop Metal,。該公司成立于2015年,，其使命是使金屬3D打印更容易獲得，現(xiàn)在的它已經(jīng)迅速?gòu)囊粋�(gè)初創(chuàng)公司上升為該行業(yè)的領(lǐng)先公司之一,。目前,，Desktop Metal提供四種不同的自主研發(fā)系統(tǒng)：Fiber、Studio System、Shop System 和 Production System,。雖然Studio,、Shop和Production系統(tǒng)都是為金屬3D打印而設(shè)計(jì)的，但Fiber,，正如它的名字所示,，是一臺(tái)適合于復(fù)合材料打印的FDM機(jī)器，即連續(xù)碳纖維和玻璃纖維帶,。Studio系統(tǒng)也是一臺(tái)擠出機(jī),，是DM公司最早進(jìn)入市場(chǎng)的打印機(jī)之一。它是一個(gè)由兩部分組成的系統(tǒng),，整合了打印和燒結(jié),，使用綁定的金屬棒材。它被提出來(lái)作為一種金屬,、桌面打印機(jī),，可以安全地在辦公室使用。

Desktop Metal公司還提供兩臺(tái)非擠壓式的機(jī)器,，Shop和Production系統(tǒng)使用金屬粘合劑噴射,。Shop系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了將粘合劑噴射技術(shù)引入機(jī)械車間，而Production系統(tǒng)則是為了大規(guī)模地3D打印金屬零件,。正如粘結(jié)劑噴射所預(yù)期的那樣,，這兩臺(tái)機(jī)器擁有高質(zhì)量、精確的部件,，能夠廉價(jià)而快速地打印出來(lái),。雖然從技術(shù)上講，Desktop Metal公司只銷售這四種機(jī)器,，但它實(shí)際上有一個(gè)更大的產(chǎn)品組合,，這也是我們需要提及的地方。這是因?yàn)槿ツ晁�收�?gòu)了一些能夠獲得不同技術(shù)的3D打印公司,。例如，它收購(gòu)了DLP 3D打印的原始發(fā)明者EnvisionTEC,，這使它得以進(jìn)入聚合物市場(chǎng),。當(dāng)DM宣布收購(gòu)其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手ExOne時(shí)也掀起了波瀾，這一舉措加強(qiáng)了其在粘合劑噴射市場(chǎng)的地位,。

△DesktopMetal的Shop系統(tǒng)是該公司的粘結(jié)劑噴射解決方案之一（圖片來(lái)源：Desktop Metal）

ExOne

另一家從事金屬3D打印的美國(guó)公司,，是ExOne。盡管如上所述,，它在去年被其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Desktop Metal收購(gòu),，但該公司仍在銷售自己的金屬和沙子粘合劑噴射打印機(jī)。目前，ExOne公司提供五種打印機(jī),，能夠?qū)?0多種單合金金屬轉(zhuǎn)化為高密度的金屬零件,。尺寸各不相同，最小的Innovent+的制造箱為6.3 x 2.5 x 2.5英寸（160 x 65 x 65毫米）,，同時(shí)最大的X1 160Pro的尺寸為31.5 x 19.7 x 15.8英寸（800 x 500 x 400毫米）,。其他三臺(tái)可用的機(jī)器，X1 25Pro,、InnoventPro 3L和M-Flex,，其制造體量在這兩者之間，其中兩臺(tái)平均為15.75 x 9.84 x 9.84英寸（400 x 250 x 250mm）,。對(duì)于一家在粘合劑噴射領(lǐng)域工作了20多年的公司來(lái)說(shuō),，可以預(yù)料，這些機(jī)器很受那些有粘合劑噴射經(jīng)驗(yàn)的人的歡迎,。

△總部位于德國(guó)和美國(guó)的ExOne公司以粘結(jié)劑噴射而聞名,，包括其金屬3D打印解決方案；X1 160Pro（左）和X125Pro（右）金屬3D打印機(jī)（圖片來(lái)源：ExOne)

FormAlloy

下一個(gè)美國(guó)金屬3D打印機(jī)制造商是位于加州的FormAlloy,，它專門從事定向能沉積（DED）打印機(jī),。該公司有兩個(gè)不同系列的DED打印機(jī)，即X和L系列,。兩者都具有閉環(huán)控制,、可變波長(zhǎng)激光器和用于梯度或雙金屬結(jié)構(gòu)的FormAlloy PF和ADF送粉器。每臺(tái)機(jī)器都有FormAlloy AX金屬沉積頭,，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)5軸運(yùn)動(dòng)的構(gòu)建量,，并具有公認(rèn)的高粉末效率和內(nèi)置的快速釋放功能。就建造量而言,，有各種尺寸可供選擇,，包括200x200x200mm、500x500x500mm,、1x1x1m和定制尺寸,。

△L-2（左）和X5（右）3D打印機(jī)（圖片來(lái)源：FormAlloy)

GE Additive

GE Additive是美國(guó)著名的跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)通用電氣（GE）的增材制造業(yè)務(wù)分公司，它被稱為金屬3D設(shè)計(jì)和制造的世界領(lǐng)導(dǎo)者,。該公司由Concept Laser和Arcam EBM這兩個(gè)增材制造品牌以及增材制造粉末供應(yīng)商AP&C組成,。正如你可能猜到的，該公司專注于基于粉末的金屬增材制造技術(shù),。通過(guò)ArcamEBM,，GE增材公司提供了五種EBM機(jī)器，Q10plus,、Spectra H,、SpectraL,、Q20plus和A2X。某些設(shè)備是為特定行業(yè)設(shè)計(jì)的,，例如,，Q10plus特別為骨科植入物的批量生產(chǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，而Q20plus則是為成本效益高的航空航天部件生產(chǎn)而設(shè)計(jì),。該公司指出,，所有這五種設(shè)備都能快速有效地創(chuàng)建尺寸精確的零件。

通過(guò)Concept Laser,，GEAdditive還提供了使用直接金屬激光熔化（DMLM）的3D打印機(jī),，這是一種基于激光粉末床融合的技術(shù)。目前,，這兩家公司有M2 5系列,、M Line、X Line2000R和Mlab系列,，它們提供了不同的構(gòu)建包絡(luò),，甚至在一臺(tái)機(jī)器內(nèi)，可以快速有效地生產(chǎn)復(fù)雜的零件,。得益于卓越的零件質(zhì)量以及機(jī)器的可用性和可重復(fù)性,，這些機(jī)器甚至可以用于要求極為苛刻的行業(yè)，如航空航天和醫(yī)療,。

△GEAdditive是美國(guó)知名的金屬3D打印機(jī)制造商,。照片來(lái)源：GEAdditive

惠普（HP）

接下來(lái)的這個(gè)制造商有點(diǎn)不同，因?yàn)樗�在技術(shù)上還沒有出現(xiàn),。這家制造商是惠普公司,，該公司在增材領(lǐng)域最有名的是他們的專利多射流融合技術(shù)，但目前他們也有一個(gè)金屬工藝,，即惠普金屬噴射技術(shù),，正在進(jìn)行中。目前已經(jīng)可以從惠普訂購(gòu)金屬零件,，該公司聲稱他們的粘結(jié)劑噴射工藝使用戶的生產(chǎn)力提高了50倍,，由于構(gòu)建尺寸為430×320×200毫米（16.9×12.6×7.9英寸），可以生產(chǎn)大批量的零件和大型零件,，而且在談到金屬粘結(jié)劑噴射時(shí),，通常是在保持高精度的同時(shí)降低成本�,；萜赵谌ツ昴甑仔�布，該打印機(jī)將在2022年投入商業(yè)使用,，而且在惠普的網(wǎng)站上已經(jīng)可以預(yù)訂一臺(tái),。

Markforged

Markforged成立于2013年,，可能最出名的是他們的復(fù)合材料3D打印機(jī)，包括連續(xù)纖維,。但是,，該公司也有一個(gè)金屬增材制造解決方案，命名也是恰如其分——MetalX系統(tǒng),。Metal X是一個(gè)金屬FFF系統(tǒng),，它使用綁定的粉末長(zhǎng)絲，兼容的材料包括17-4 PH不銹鋼,、銅,、H13工具鋼、Inconel625和A2及D2工具鋼,。選擇使用擠壓技術(shù)也不足為奇,，制造商為自己的安全使用、無(wú)障礙機(jī)器感到自豪,，使用FFF而不是其他金屬技術(shù)可以大大降低成本,。Metal X的構(gòu)建體積為300 x 220 x 180mm（11.8 x 8.7 x 7.1英寸），具有一個(gè)封閉的加熱室和一個(gè)加熱的真空密封打印床,，具有自動(dòng)調(diào)平功能,，為金屬材料提供更好的條件。此外,，有兩個(gè)噴嘴,，允許使用金屬材料和脫模材料。

△照片來(lái)源,。馬克福特

Optomec

另一家美國(guó)金屬3D打印機(jī)制造商是位于新墨西哥州的Optomec,。該公司最初成立于1997年，已經(jīng)在電子,、能源,、生命科學(xué)、航空航天和國(guó)防等廣闊的市場(chǎng)上發(fā)布了產(chǎn)品,。如今,，他們聲稱，由于他們的AM解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的增材制造,。Optomec的金屬打印機(jī)使用LENS定向能量沉積（DED）技術(shù),，這種工藝使用高功率激光（400W至3kW）將粉末狀金屬熔化成完全致密的部件。據(jù)該公司稱,，這一過(guò)程是在一個(gè)密封室中進(jìn)行的,，該密封室用氬氣吹掃，使氧氣和水分含量保持在百萬(wàn)分之十以下,，防止氧化,。精度,、速度和較少的環(huán)境影響是該技術(shù)的一些主要優(yōu)點(diǎn)，Optomec公司指出,，使用LENS可以使打印速度提高10倍,，成本降低5倍。目前,，有一些不同尺寸的金屬AM解決方案,，CS 250、CS 600,、CS 800,、CS 1500、MTS500,、MTS 860和LPE,。

照片來(lái)源。Optomec

Sciaky

這家位于芝加哥的公司（Sciaky）是歷史最為古老的公司之一,，因?yàn)樗麄兂闪⒂?939年,，是一家先進(jìn)焊接系統(tǒng)的供應(yīng)商。事實(shí)上,，他們的歷史非常悠久,，在第二次世界大戰(zhàn)期間，他們是用于為美國(guó)軍隊(duì)制造戰(zhàn)機(jī)的電阻焊接系統(tǒng)的主要供應(yīng)商,。而自2009年以來(lái),，他們還提供了金屬增材制造解決方案。也就是說(shuō),，他們最初命名為電子束直接制造的工藝是在2009年推出的,，然后變成了現(xiàn)在的電子束增材制造。由于他們的金屬零件和解決方案,，該公司已經(jīng)與國(guó)防和航空航天領(lǐng)域的一些領(lǐng)導(dǎo)者合作,，包括國(guó)防部、洛克希德-馬丁公司,、國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局,、空中客車公司等等。

該公司指出,，他們的電子束增材制造（EBAM）是一種獨(dú)一無(wú)二的金屬3D打印,，允許用戶生產(chǎn)高質(zhì)量、大規(guī)模的金屬結(jié)構(gòu),，而且材料浪費(fèi)非常少,。該公司提供5種機(jī)器，EBAM 300,、EBAM 200,、EBAM140,、EBAM 110和EBAM 40。而至少通過(guò)EBAM 110工業(yè)金屬3D打印機(jī),，用戶可以比許多傳統(tǒng)的金屬工藝更快、更便宜地創(chuàng)建長(zhǎng)度達(dá)19′的零件,。就所使用的技術(shù)而言,，EBAM類似于DED，即電子束槍通過(guò)金屬絲送料器在系統(tǒng)的真空室中沉積金屬,。Sciaky公司聲稱,，該工藝可將交貨時(shí)間和材料成本減少80%，是世界上最快的金屬3D打印工藝,。

Velo3D

當(dāng)Benny Buller創(chuàng)立Velo3D時(shí),，他試圖解決他認(rèn)為限制AM采用速度的一個(gè)基本缺陷。那就是他注意到,，在能夠整合該技術(shù)之前,，工程師不僅要學(xué)習(xí)一個(gè)新的制造工藝，還要學(xué)習(xí)一個(gè)全新的設(shè)計(jì)工藝,，即增材制造設(shè)計(jì)或更常見的DfAM,。布勒決定創(chuàng)建一家公司，"讓設(shè)計(jì)為制造提供信息,，而不是相反",。這是由硬件（Sapphire®）和前端及后端的軟件（Flow™和Assure™）完成的，使其更容易采用AM,，同時(shí)仍然受益于其許多優(yōu)勢(shì),。

這家美國(guó)公司有三臺(tái)金屬3D打印機(jī)，Sapphire®打印機(jī)（用于小批量和&開發(fā),，315mm Ø x 400mm z）,，Sapphire® 1Mz打印機(jī)（用于大型部件，315mm Ø x 1000mm z）和Sapphire® XC打印機(jī)（用于大批量和生產(chǎn)規(guī)模部件,，600mm Ø x 550mmz）,。所有的打印機(jī)都配備了端到端的制造解決方案，使工程師甚至可以制造關(guān)鍵的零件,。所有三臺(tái)機(jī)器都使用相同的軟件,，運(yùn)行相同的工藝，使用相同的材料,，以確�,？芍貜�(fù)的一致性。打印機(jī)使用金屬粉末床融合工藝,，并配有非接觸式重涂機(jī),、每層測(cè)繪等,，以確保粉末床的均勻性。除其他功能外,，零件的質(zhì)量和性能當(dāng)然得益于智能融合底層制造工藝,。這些打印機(jī)在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，包括航空航天,、石油和天然氣等,。

△照片來(lái)源。Velo3D

Xact Metal

Xact Metal公司位于賓夕法尼亞州的州立學(xué)院,，在賓夕法尼亞州立大學(xué)的創(chuàng)新園內(nèi)運(yùn)營(yíng),，它決心以最佳的價(jià)格提供高質(zhì)量金屬3D打印的優(yōu)勢(shì)，這一觀念甚至在他們的座右銘中也有體現(xiàn)——"不要被傳統(tǒng)的昂貴技術(shù)所束縛",。雖然他們的機(jī)器使用的是粉末床工藝,，而粉末床工藝并不總是被稱為最實(shí)惠的金屬3D打印技術(shù)，但該公司致力于將粉末床融合的精華與創(chuàng)新的新技術(shù)相結(jié)合,，以降低價(jià)格,，讓更多的人可以使用。該公司也在其網(wǎng)站上表示：我們致力于支持由金屬3D打印驅(qū)動(dòng)的下一代創(chuàng)新制造解決方案,，這表明他們對(duì)金屬3D打印和創(chuàng)新的承諾,。目前，該制造商提供XM200G系列,、XM200C和XM300C設(shè)備,。這些打印機(jī)有不同的應(yīng)用，XM200G系列旨在滿足制造業(yè)和研發(fā)領(lǐng)域的高性能使用案例,，而XM200C適合大學(xué),、實(shí)驗(yàn)室和中小型企業(yè)，XM300C適合需要原型設(shè)計(jì),、工具能力或小批量鑄造的應(yīng)用,。所有這三種設(shè)備都使用DMLS，并被認(rèn)為能夠生產(chǎn)高度復(fù)雜,、高質(zhì)量的零件,。

施樂(lè)公司（Xerox）

在多數(shù)人的印象中，施樂(lè)公司（Xerox）主要是以打印機(jī)和掃描解決方案供應(yīng)商的形象出現(xiàn)在大眾的日常生活中,，但你知道這家美國(guó)公司也生產(chǎn)金屬3D打印機(jī)嗎,？在2020年收購(gòu)了初創(chuàng)公司VaderSystems之后，該公司于2021年推出了他們的第一臺(tái)3D打印機(jī)——ElemX,。這個(gè)系統(tǒng)與許多其他系統(tǒng)有點(diǎn)不同,，因?yàn)樗鼘?shí)際上使用了一種專有的液體金屬打印技術(shù)。從本質(zhì)上講，施樂(lè)公司的系統(tǒng)使用的不是許多金屬3D工藝中使用的粉末,，而是將金屬線送入一個(gè)罐子,，并加熱到800℃以上。一旦材料熔化,，機(jī)器就會(huì)利用磁場(chǎng)投射出液滴,，這與材料噴射的理念相似。該公司指出,，用戶可以避免潛在的危險(xiǎn)和有毒粉末,，這是使用其工藝的主要好處之一。這套打印系統(tǒng)已經(jīng)在業(yè)內(nèi)掀起了波瀾,，因?yàn)樗�已被加利福尼亞州的海軍研究生院采用，以幫助開發(fā)美國(guó)海軍的3D打印應(yīng)用,。

△圖片來(lái)源：Xerox

3DEO

3DEO是美國(guó)加州的智能分層金屬3D打印技術(shù)開發(fā)商,，成立于2016年，是一家按需生產(chǎn)不銹鋼零件的公司,。智能分層技術(shù)（Intelligent Layering®）是3DEO推出的的專利金屬3D打印技術(shù),。據(jù)稱，它可以生產(chǎn)出表面質(zhì)量?jī)?yōu)良,、結(jié)構(gòu)成本低,、功能精細(xì)的金屬部件。該專利工藝被集成到3DEO自家的3D打印機(jī)中,，并使用金屬注射成型（MIM）粉末,，降低了最終零件的成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了大批量的金屬快速成型制造,。Intelleting Layering技術(shù)還符合行業(yè)基準(zhǔn)MPIF標(biāo)準(zhǔn)35,，即金屬注射成型的標(biāo)準(zhǔn)。2018年,，該公司使用其專有工藝3D打印了超過(guò)3萬(wàn)個(gè)付費(fèi)零件,，分發(fā)給了包括醫(yī)療、航空航天和消費(fèi)等不同行業(yè)的客戶,。隨后在2019年第一季度,，3DEO宣布在獲得另外兩家生產(chǎn)客戶后，將其智能分層產(chǎn)能擴(kuò)大一倍,，分別為24000件和28000件,。在擴(kuò)產(chǎn)時(shí)，3DEO解釋說(shuō),，這是為了滿足客戶更大的需求,，公司在2018年，也就是第二個(gè)完整的運(yùn)營(yíng)年，實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng),。

△使用智能分層技術(shù)制作的3D打印金屬零件

ADDere

總部位于威斯康星州Midwest Engineered Systems的增材制造部門ADDere于2020年5月宣布,，利用其激光絲增材制造（LWAM）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將燃燒室和噴嘴組件無(wú)縫合并為一個(gè)完全集成的產(chǎn)品,。ADDere 金屬3D打印機(jī)由多個(gè)版本組成,，從較小規(guī)模的便攜式系統(tǒng)（如ADDere SYSTEM I）到后來(lái)專注于零件生產(chǎn)制造的升級(jí)版本。所有配置的金屬3D打印系統(tǒng)都是基于激光線3D打印制造技術(shù),，采用熔融沉積金屬的方式工作,。該公司的激光線材增材制造系統(tǒng)能夠用不銹鋼或Inconel等多種常見或特殊金屬基材料制造零件。在氬氣環(huán)境下,，可以擴(kuò)展為鈦金屬制造零件,，4千瓦的激光器與500安培的熱絲焊接組件相結(jié)合，為大規(guī)模的材料沉積提供了充足的能源,。ADDere激光混合焊接系統(tǒng)采用了激光和焊絲電弧焊接系統(tǒng)的獨(dú)特組合,，以及激光焊絲加成制造系統(tǒng)的閉環(huán)反饋工藝。與增材制造工藝類似,，ADDere系統(tǒng)使用激光將焊縫鍵孔熔化到金屬中,，同時(shí)使用傳統(tǒng)焊絲加熱焊絲填充焊縫。該工藝是船舶制造,、壓力容器,、裝甲電鍍和其他需要使用厚金屬板的領(lǐng)域，重型焊接應(yīng)用的理想選擇,。ADDere混合式激光焊絲焊接工藝具有極高的可擴(kuò)展性,，結(jié)合適當(dāng)?shù)臋C(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)，系統(tǒng)可以支持長(zhǎng)達(dá)40米的金屬3D打印,。機(jī)器人集成也有助于確保高度的焊接重復(fù)性,，由于激光加熱本身所提供的精細(xì)晶粒控制,，這已經(jīng)是非常出色的,。

AddiTec

AddiTec是3D打印企業(yè)Meltio的創(chuàng)始合作伙伴，近年來(lái)率先開發(fā)了價(jià)格合理的金屬3D打印系統(tǒng),。作為北美Meltio產(chǎn)品的主要分銷商,，AddiTec在多激光金屬直接沉積技術(shù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)方面擁有6年的歷史，在北美完成了廣泛的客戶應(yīng)用部署,，并提供培訓(xùn)和客戶應(yīng)用支持,。AddiTec的客戶包括知名大學(xué)、主要研究中心,、技術(shù)中心,、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,，以及航空航天、核能,、汽車,、采礦和能源行業(yè)的廣泛工業(yè)客戶。AddiTec公司在激光金屬沉積方面有著深厚的經(jīng)驗(yàn)積累,，早在2019年,，就曾推出了一款名為μPrinter的桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)。這款設(shè)備可以同時(shí)使用金屬粉末材料以及金屬線,，金屬線使用起來(lái)更實(shí)惠,，更安全。AddiTec的專利LMD-WP（激光金屬沉積線粉末）工藝是一種直接能量沉積（DED）工藝,，當(dāng)金屬粉末流被噴射到零件表面時(shí),，強(qiáng)大的激光將其熔化，不斷重復(fù)的一層一層打印,。在今年2月中旬,，AddiTe還宣布與美國(guó)航空航天局(NASA)旗下一家聚焦先進(jìn)材料供應(yīng)業(yè)務(wù)的子公司——Amorphology合作，雙方將就利用激光金屬沉積技術(shù)共同開發(fā)定制的3D打印齒輪變速箱部件展開合作,。

△μPrinter桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)

Plus-Mfg

目前，大部分金屬打印機(jī)采用的制造工藝都是使用高能激光熔融金屬粉末,，層層疊加制造出金屬物體,。不過(guò)位于美國(guó)卡溫頓的Plus-Mfg卻另辟蹊徑，采用了一種新老結(jié)合的工藝,。在2015年5月芝加哥舉行舉辦的自動(dòng)化大會(huì)上,，Plus-Mfg便推出了他們與眾不同的研究成果 —+1000k多材料金屬3D打印機(jī)。這款機(jī)器采用的是早已成熟的電弧焊接技術(shù),，在內(nèi)部惰性氣體的保護(hù)下,，能夠使用多種金屬材料以逐層疊加的方式進(jìn)行3D打印作業(yè)。這款機(jī)器構(gòu)建尺寸可以達(dá)到1200 x 900 x 600 mm,，可連續(xù)監(jiān)測(cè)部分溫度,，附帶有淬火槽和冷卻裝置用來(lái)加熱或冷卻部件�,；�礎(chǔ)版的+1000k只帶有1個(gè)打印頭,，不過(guò)如果需要，它可以再添加最多2個(gè)打印頭,，以實(shí)現(xiàn)多材料打印,。目前，該機(jī)型適用的金屬材料有E70鋼,，300系列不銹鋼,，鈦，以及6000系列的鋁，未來(lái)還可以使用銅和7000系列的鋁,。

Virtual Foundry

自從2015年在Kickstarter上推出以來(lái),，Virtual Foundry的由銅和青銅制成的金屬材料FilametTM已被用于制造了各種令人驚嘆的3D打印模型�,？雌饋�(lái)這些3D打印模型都好像是由鑄造工藝制成的,，而不是通過(guò)3D打印機(jī)打印的。據(jù)了解,，該公司總部設(shè)在威斯康星州,，客戶包括美國(guó)能源部、洛克希德馬丁公司,、美國(guó)海軍和美能達(dá)公司,。FilametTM設(shè)計(jì)之初，是為了滿足全金屬熱端的任何桌面FFF,、FDM 3D打印機(jī),。FilametYM由金屬粉末制成，包裹在環(huán)保,、可生物降解和碳中性聚合物的粘合劑中,，它與塑料PLA的擠出方式相同，但是速度較慢,。它允許金屬在3D打印過(guò)程中充分熔融,，并無(wú)需進(jìn)行額外的調(diào)整。

使用FilametTM進(jìn)行3D打印,，最終打印完成的物件效果令人滿意,，并且重量較輕。雖然表面的光澤感有所欠缺,，但是拋光之后的效果也是不錯(cuò)的,，并且具有典型的金屬外觀。就從這一方面來(lái)說(shuō),，許多材料就無(wú)法做到,。隨后，將3D打印物件放入窯爐中,，并添加Virtual Foundry的“神秘粉末”（該公司表示商業(yè)機(jī)密不能透露）,。在高達(dá)989.2攝氏度的溫度下，在窯中的3D打印物件的粘合材料可以被去除,，最終留下的是幾乎100%的金屬,。事實(shí)上， FilametTM是一種新穎和便宜的材料選擇,。據(jù)悉,，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在FilametTM增加新的金屬,，首先選擇的可能是不銹鋼。

DM3D

總部位于密歇根州的DM3D公司致力于研究定向能量沉積領(lǐng)域尖端技術(shù),，該公司的閉環(huán),、多噴嘴DED 3D打印技術(shù)已被開發(fā)用于航空航天、國(guó)防和工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大型復(fù)雜零件的增材制造,。DM3D的DED技術(shù)依靠包括40項(xiàng)專利在內(nèi)的大量知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn),，依靠高功率激光逐個(gè)像素地熔化和沉積金屬粉末，以及閉環(huán)反饋控制,，實(shí)現(xiàn)了接近凈形狀的零件生產(chǎn),。2021年4月，DM3D公司發(fā)布了一款帶有多個(gè)處理頭的DMD機(jī)器,，可以打印直徑10英尺,、高度10英尺的金屬零件，巨大的系統(tǒng)專為處理不易氧化的鋼和Inconel合金而設(shè)計(jì),。

據(jù)DM3D公司介紹,，他們專有的直接金屬沉積（DMD）技術(shù)是一種DED類型的工藝，可使用金屬粉末和激光能源制造和再制造零件,。與大多數(shù)其他金屬3D打印技術(shù)不同,，DMD能夠在一次構(gòu)建中處理具有多種材料的中型到大型零件。10英尺立方體的工作范圍具有2,000磅的承重能力,，并且比其他幾種金屬打印技術(shù)具有更高的制造速度,。同年9月，奧本大學(xué)與NASA美國(guó)宇航局合作的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中就使用了DM3D Technology的定向能量沉積(DED) 3D打印平臺(tái),，用以提高液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

△由DM3DTechnologies打印的兩噸重的全尺寸RS25噴嘴襯墊

Seurat

金屬3D打印初創(chuàng)公司Seurat Technologies公司籌成立于2015年,，并于今年1月份籌措了2100萬(wàn)美元,，以幫助加速其專有的面積打印技術(shù)的推廣。面積3D打印誕生于在勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,，它基本上描述了一個(gè)過(guò)程,，其中包含超過(guò)230萬(wàn)個(gè)像素的激光被用來(lái)在打印床上將金屬粉末 "微焊接 "成薄層。根據(jù)Seurat技術(shù)公司的說(shuō)法,，其方法是獨(dú)特的,，因?yàn)樗鼘⒋蛴∷俣群头直媛?脫鉤"，使其能夠克服3D打印的速度,、質(zhì)量,、規(guī)模和成本間的制衡。

盡管Seurat Technologies還沒有推出這樣的商業(yè)組合,，但它說(shuō)其即將發(fā)布的系統(tǒng)將為用戶提供主要的速度和成本效益,，特別是與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比,。在推出時(shí)，該機(jī)器將能夠以300美元/公斤的成本進(jìn)行3D打印,，但該公司打算到2025年將這一成本降低到150美元/公斤,，使其具有與鑄造同等水平的能力。在實(shí)際應(yīng)用中,，該工藝據(jù)說(shuō)也有各種應(yīng)用,，Seurat技術(shù)公司聲稱，它現(xiàn)在已經(jīng)從世界上最大的汽車,、航空航天,、能源、消費(fèi)電子和工業(yè)公司獲得了七份加入其商業(yè)化計(jì)劃的意向書,，因?yàn)樗�試圖首次將其專利技術(shù)推向市場(chǎng),。不過(guò)當(dāng)Seurat Technologies將其新機(jī)器推向市場(chǎng)時(shí)，它也將面臨著一些歷史悠久的高產(chǎn)量金屬3D打印公司的激烈競(jìng)爭(zhēng),。

Mantle

Mantle公司作為3D打印領(lǐng)域的一家新創(chuàng)業(yè)公司,，最近才從慢慢走進(jìn)大眾視野，這一點(diǎn)要跟他們公司沒有進(jìn)行較多的的相關(guān)產(chǎn)品展覽有關(guān),。據(jù)了解,，Mantle的市場(chǎng)定位是工業(yè)金屬工具，他們的整個(gè)系統(tǒng)以及推出的金屬3D打印工藝也是圍繞這個(gè)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的,。簡(jiǎn)而言之,，Mantle的工藝特點(diǎn)在于是使用漿料擠出機(jī)來(lái)精確沉積金屬漿料，從而達(dá)到成坯的效果,。隨后對(duì)沉積生坯進(jìn)行加熱以去除粘結(jié)劑,，并將金屬顆粒燒結(jié)在一起，然后進(jìn)行數(shù)控銑削動(dòng)作以平滑表面,。這樣一層一層地重復(fù),，直到物體被建造出來(lái)。

Mantle與大多數(shù)3D打印機(jī)制造商不同,，他們沒有遵循從技術(shù)入手后再去尋找市場(chǎng)的模式,。相反，他們首先選擇了市場(chǎng),，然后才針對(duì)性地解決技術(shù)問(wèn)題,。Mantleuichude TrueShape™ 工藝的基礎(chǔ)是一系列專有的可流動(dòng)金屬漿料(FMP) 材料。在液體中加入金屬顆粒,，以確保打印過(guò)程中的安全性和一致性,。漿料中不同的顆粒類型和尺寸可最大限度地減少燒結(jié)過(guò)程中的尺寸變化，優(yōu)化材料工藝獲得零件的最佳性能,。

△技術(shù)流程總體分為三步：打印→切割→燒結(jié),。

△△Mantle 3D打印機(jī)的打印臺(tái),，圖片來(lái)自Mantle