Advanced Laser Materials (ALM):聚焦適合生產(chǎn)和特定應(yīng)用的工業(yè)級(jí)粉末

Advanced Laser Materials (ALM)成立于 2003 年，最初的目標(biāo)是為增材制造市場(chǎng)開(kāi)發(fā)比尼龍粉末并將其商業(yè)化,。從那時(shí)起,，ALM隨著粉床技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展，逐漸將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向適合生產(chǎn)和特定應(yīng)用材料的工業(yè)級(jí)粉末,。2024年5月,，南極熊獲悉，ALM 總裁 Donald Vanelli 和 ALM 銷(xiāo)售副總裁 Darin Chartier 分享了ALM（EOS 已收購(gòu)）的運(yùn)營(yíng)方式,、其在更廣泛的增材制造材料市場(chǎng)中的獨(dú)特之處以及粉床熔融增材制造的現(xiàn)狀和未來(lái),。



EOS收購(gòu)ALM
總部位于德國(guó)的 EOS 是 SLS 3D 打印解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，于 2009 年開(kāi)始收購(gòu) ALM,，并于 2011 年完成收購(gòu),。當(dāng)時(shí)，ALM 主要向 OEM 和服務(wù)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售與機(jī)器無(wú)關(guān)的粉末。對(duì)于在美國(guó)市場(chǎng)影響不大的 EOS 來(lái)說(shuō),，與 ALM 合作是一個(gè)戰(zhàn)略切入點(diǎn),。

Donald Vanelli 指出：“將 ALM 和 EOS 結(jié)合在一起有機(jī)會(huì)追求非 EOS 機(jī)器的材料業(yè)務(wù)并與這些客戶建立關(guān)系。在過(guò)去 10 年左右的時(shí)間里,，EOS 在聚合物市場(chǎng)份額方面取得了很大進(jìn)展,。”

吸引 EOS 加入 ALM 的另一個(gè)重要因素是該公司生產(chǎn)特定應(yīng)用材料的能力不斷增強(qiáng),，比如波音公司用于生產(chǎn) 787 飛機(jī)風(fēng)道的 FR-106 阻燃尼龍。圍繞應(yīng)用程序進(jìn)行以客戶為中心是 EOS 收購(gòu)ALM 的重要原因,，Vanelli 表示： “如今,，ALM 是 EOS 中央業(yè)務(wù)部門(mén)的一部分，為非 EOS 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)材料,，占整個(gè)業(yè)務(wù)的 50%,。另一半則關(guān)注特定應(yīng)用材料的開(kāi)發(fā)。因此,，如果有項(xiàng)目或需求,，可以采用EOS擁有的一些核心材料，然后對(duì)其進(jìn)行修改,�,！�



定制材料開(kāi)發(fā)
ALM的定制材料開(kāi)發(fā)服務(wù)采用整體方法，首先考慮公司現(xiàn)有的產(chǎn)品組合,。 當(dāng)客戶致電并要求提供材料時(shí),，ALM會(huì)啟動(dòng)應(yīng)用程序，然后逆向工作：

●如果應(yīng)用程序適合已有的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,，則可以直接使用,。
●如果現(xiàn)有的產(chǎn)品不能滿足用戶的要求，則需要與客戶進(jìn)行具體溝通,，進(jìn)一步明確用戶需求：產(chǎn)品組合中是否有一些可以稍微調(diào)整的東西,，或者從頭開(kāi)始進(jìn)行研發(fā)。



通常,，當(dāng) ALM 為特定客戶應(yīng)用開(kāi)發(fā)材料時(shí),，該材料最終會(huì)商業(yè)化并出售給一系列行業(yè)的其他客戶。Chartier 表示：“我們傾向于制造一種適用于更廣泛市場(chǎng)的材料,，雖然我們不反對(duì)共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)或讓客戶擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán),，但最好該材料適用于整個(gè)市場(chǎng)。ALM與客戶合作,，使客戶始終處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位,，在市場(chǎng)中獲得先機(jī)，包括領(lǐng)先的價(jià)格或一段時(shí)期的獨(dú)家經(jīng)營(yíng)權(quán)�,！�

ALM 憑借其針對(duì)特定應(yīng)用的材料開(kāi)發(fā)以及將研發(fā),、生產(chǎn)和物流集于一身的全方位生產(chǎn)能力，在粉床市場(chǎng)中脫穎而出,。 Vanelli表示ALM 團(tuán)隊(duì)匯集了一群在該行業(yè)平均擁有 10 年或以上經(jīng)驗(yàn)的人員,。這些經(jīng)驗(yàn)加上公司獨(dú)特的設(shè)置， ALM 能夠快速開(kāi)發(fā)材料并將其商業(yè)化,，并在需要時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,。

●在生產(chǎn)流程方面，ALM 從原材料供應(yīng)商處訂購(gòu)基礎(chǔ)粉末,，并在內(nèi)部進(jìn)行各種類(lèi)型的混合,。 ALM擁有低剪切混合技術(shù)和高剪切混合技術(shù)，如果用戶想添加填料,，則使用低剪切力,，而高剪切力混合則用于微量添加劑、顏料,、抗氧化劑等的有效分散,，ALM還使用高剪切混合塑造粉末顆粒。ALM還具備低溫研磨粉末的能力,。 “我們可以低溫研磨約 50 噸,，還能夠通過(guò)熱處理來(lái)改變粉末的熔化或行為方式，以及篩分技術(shù)來(lái)控制粒度分布”

●在質(zhì)量控制方面,，ALM 工廠設(shè)有一個(gè)通過(guò) ISO 9001 認(rèn)證的 QC 實(shí)驗(yàn)室,。ALM測(cè)量其收到的原料粉末和開(kāi)發(fā)的新材料的各種特性。公司的研發(fā)和生產(chǎn)業(yè)務(wù)緊密相連,。 Vanelli 解釋道：“研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有所有生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室能力是件好事,，因?yàn)闅w根結(jié)底，需要為客戶制定經(jīng)濟(jì)的解決方案,，不能只在實(shí)驗(yàn)室中工作,，必須具有可擴(kuò)展性，而且必須經(jīng)濟(jì),。因此,，對(duì)于從事研發(fā)的人員來(lái)說(shuō)，接觸生產(chǎn)是一件很棒的事情,。,，會(huì)比其他方式更快、更成功地制造產(chǎn)品,�,！�



ALM 的產(chǎn)品組合
ALM 的粉床熔融材料產(chǎn)品組合十分廣泛,，由約 40 種不同的粉末組成，包括芯材,、纖維填充粉末,、具有特定性能的粉末和可持續(xù)材料。 材料可以分為三個(gè)基本類(lèi)別：工業(yè)品質(zhì)材料,、增強(qiáng)材料和可持續(xù)材料,。



在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)范圍內(nèi)，ALM 提供許多自己的產(chǎn)品以及 EOS 產(chǎn)品組合中的許多產(chǎn)品,。 包括我們已經(jīng)使用了 20 多年的 PA 2200 等材料,，以及贏創(chuàng)的 PA 12 和阿科瑪 PA 11，這些是整個(gè)行業(yè)的支柱產(chǎn)品,。在 ALM,，大約 60%的產(chǎn)品組合是非標(biāo)準(zhǔn)的，因此ALM將利用這些核心產(chǎn)品并從中衍生出其他產(chǎn)品,。

這些新衍生的材料通常屬于增強(qiáng)材料類(lèi)別，包括增加靜電耗散和阻燃等特性,，這兩者在航空航天和其他應(yīng)用中都很重要,。ALM還有纖維增強(qiáng)材料，如碳纖維,、礦物纖維和玻璃纖維,。其中一些增強(qiáng)材料具有復(fù)合纖維，能夠直接融入顆粒中,，從而產(chǎn)生各向同性特性,，這是 SLS 傳統(tǒng)上不可能實(shí)現(xiàn)的。

在可持續(xù)發(fā)展類(lèi)別中,，ALM 專(zhuān)注于三件事：以可再生方式采購(gòu)原材料,、減少浪費(fèi)和最大限度地減少環(huán)境影響。在可再生原材料采購(gòu)方面,，ALM 正在與化學(xué)公司合作開(kāi)發(fā)生物基粉末,。 現(xiàn)實(shí)情況是，部件不會(huì)全部進(jìn)入回收利用,，那么我們?nèi)绾翁幚磉@些部件才能確保它們不會(huì)對(duì)下游環(huán)境產(chǎn)生任何負(fù)面影響呢,？ALM正在通過(guò)多種方式解決這個(gè)問(wèn)題：

●首先，阿科瑪最近發(fā)布了一種生物來(lái)源的 PA11,，目前正在與 EOS 合作開(kāi)發(fā)氣候中性的 PA 2200,。同時(shí)ALM還在開(kāi)發(fā)可再生來(lái)源的聚丙烯。
●其次是制造穩(wěn)定的聚合物,，防止在打印過(guò)程中降解：ALM一直在與阿科瑪合作開(kāi)發(fā)鏈端接的 PA 12 產(chǎn)品,，很多 TPU 和 PP 材料在 SLS 機(jī)器中長(zhǎng)時(shí)間使用后都具有穩(wěn)定性,。穩(wěn)定性的提高可以提高粉末的購(gòu)買(mǎi)率和使用率，提高未燒結(jié)粉末的重復(fù)使用率,，并最終最大限度地減少浪費(fèi),。
●ALM 正在努力使材料更容易降解。 ALM團(tuán)隊(duì)大約花了三年的時(shí)間,，在聚合物中添加添加劑,，使其在環(huán)境中更容易降解。當(dāng)進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)時(shí),，其中的添加劑將使聚合物開(kāi)始分解,。

應(yīng)用和趨勢(shì)
ALM 在材料開(kāi)發(fā)和供應(yīng)方面，商業(yè)無(wú)人駕駛航空航天是ALM目前增強(qiáng)材料業(yè)務(wù)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,。ALM 與 The Drone Bird Company 合作就很好的說(shuō)明了這一現(xiàn)象,， The Drone Bird Company 是一家荷蘭公司，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī),，用于阻止真正的鳥(niǎo)類(lèi)在潛在危險(xiǎn)的環(huán)境中飛行或筑巢,。



在使用 3D 打印之前，Drone Bird 公司一直使用玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的材料組合手工制造無(wú)人機(jī),，這減慢了開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)時(shí)間并影響了盈利情況,。 The Drone Bird Company 一開(kāi)始用泡沫制造無(wú)人機(jī)機(jī)身，但當(dāng)它墜毀時(shí),，會(huì)損壞內(nèi)部電子元件,。然后他們轉(zhuǎn)向3D打印并向ALM尋求解決方案。ALM推薦 PA 640-GSL材料,，這是一種高強(qiáng)度,、輕質(zhì)的碳增強(qiáng)尼龍。

The Drone Bird Company在使用該材料和EOS P 396 機(jī)器,，取得了巨大成功,，最終使用該組合來(lái)生產(chǎn)無(wú)人機(jī)的機(jī)身和各種蓋板。 PA 640-GSL 不僅有利于為無(wú)人機(jī)內(nèi)部的電子元件提供保護(hù),，而且還因?yàn)樵摬牧暇哂衅�浮��,，因此�?dāng)鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)降落在水中時(shí)可以將其回收。此外,，3D打印的使用加快了公司的設(shè)計(jì),、測(cè)試和生產(chǎn)流程。

在討論多年來(lái)對(duì)其材料的需求發(fā)生的變化時(shí),，ALM 的領(lǐng)導(dǎo)者表示,，最大的轉(zhuǎn)變是從主要向 OEM 和服務(wù)機(jī)構(gòu)提供用于快速原型制作的材料，轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足對(duì)具有特定性能的生產(chǎn)級(jí)材料不斷增長(zhǎng)的需求,。

Vanelli 解釋道：“當(dāng)我開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域時(shí),，有兩類(lèi)客戶：擁有快速原型實(shí)驗(yàn)室的原始設(shè)備制造商和服務(wù)機(jī)構(gòu),，他們的需求也主要是原型設(shè)計(jì)。直到 2010 年代初,，這種情況才發(fā)生變化,，因?yàn)镾LS技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用不斷增加。ALM在過(guò)去幾年中的所有增長(zhǎng)都集中在用于生產(chǎn)應(yīng)用的高度專(zhuān)業(yè)化材料領(lǐng)域,，不僅僅是材料,，工藝和硬件也都實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化�,！�

南極熊獲悉,，ALM 將在今年 6 月于洛杉磯舉行的 Rapid + TCT 會(huì)議上的 EOS 展位上亮相，感興趣的小伙伴可以關(guān)注,！