无须高能热源和形成熔池、不需气体保护、能以10倍速度成型的金属3D打印技术

最近,位于美国弗吉尼亚州Montgomery县的一家创业公司率先推出了一种全新的 3D打印技术 ,在2018年正式进入3D打印领域,该技术有可能为金属AM领域带来革命性的变革。MELD Manufacturing Corporation是Aeroprobe的子公司,以其开创性 3D打印 技术而闻名。MELD的获得专利的技术是第一个可以生产金属部件而不发生熔化的增材制造工艺。该工艺使用摩擦和压力,这在可访问性和最终构建质量方面具有许多优点。

据了解,MELD 3D打印技术已经发展了10多年,其以金属粉末和棒材为基材。它利用自动控制的机器人手臂,通过数字3D模型进行编程,与其他3D打印技术一样。与使用高功率激光束熔化金属的其他金属AM技术不同,该臂采用极压和摩擦来使金属达到足够热以变形成所需的形状,但不足以使其完全熔化。这与用于制造塑料部件的FDM 3D打印工艺类似。

该公司拥有十多项MELD专利,这是一种固态工艺,可用于制造各种材料的零件,包括金属粉末和棒材。它还可以与在其他制造过程中作为废料产生的金属屑一起使用。

“我们的技术真正独一无二,”MELD首席执行官Nanci Hardwick表示。“我们确定了增材制造行业的一个领域,可以对其进行改进,并投入大量时间和精力来实现这一目标。MELD流程是增材制造领域及其他领域的游戏规则改变者。“

MELD的增材制造经理Chase Cox解释说,“我们与其他技术的区别在于我们没有融化。当你融化时,你会引入弱点和其他问题。通过将材料提升到可延展但不融化的程度,我们最终得到的属性达到或超过了类似的工艺,在某些情况下甚至达到原始材料的性能。

虽然还有其他添加剂制造工艺不需要熔化原料,但据说MELD是一种开放式气氛工艺,这意味着操作MELD机器不需要特殊的腔室或真空,因此可以进一步区分MELD。

“开放的气氛意味着更少的设备和更少的头痛,”考克斯继续说道。“从制造的角度来看,这也意味着MELD的尺寸不受限制。与类似工艺相比,我们可以制造不仅更大,而且质量和材料选择更优越的零件。“

MELD工艺不仅可用于添加制造零件,还可用于修复,涂覆和连接材料,并可以焊接以前不可焊接的材料。“当我第一次看到MELD技术时,我感到非常兴奋,”阿拉巴马大学助理教授Paul Allison评论道,该校的校园里安装了MELD机器。

MELD的形成是继续进行摩擦搅拌添加制造(AFS-D)工作的一种方式,该技术是Aeroprobe和爱迪生焊接学院共同开发的可以打印功能梯度的新技术金属部件仅使用压力和摩擦(而不是激光)来加热材料。该公司的第一台打印机提供 站所称的“极端的材料灵活性”,是B8,其次是K2,其设计用于制造和维修大型零件,现在它在其金属3D打印机系列中引入了另一套系统,即新的L3。

L3机型结合了较大的MELD K2打印机(82立方英尺的体积)的特点和美观性,成本更低,尺寸更小,但比MELD B8(3立方英尺的体积)更大,L1打印机的体积为14.2立方英尺(45) x 23 x 23 in)构建模型,并在表中安装51 x 23来固定零件。

“ L3提供了宽敞的工作空间和制造空间,增加了夹具的可及性。该机器极大地提高了生产能力,而无需在生产场地上占用更大的空间。” MELD 站指出。

MELD获得专利的屡获殊荣的AM技术实际上不会在修复,涂层,连接或3D打印金属和金属基复合材料时熔化材料。这是一个固态过程,因此打印机只需加热材料,使其变形足以成型即可,而不必担心热裂或孔隙问题。MELD工艺比熔融工艺消耗的能源更少,但该公司表示,它能够打印具有低残留应力的高质量,全密度零件,并且无需烧结,热等静压(HIP)等后处理技术,一旦零件脱离模板,就需要进行烧结或烧结。

MELD技术总监Chase Cox博士解释说:“当我们着眼于客户以及他们想要使用该技术做什么时,很明显需要有一台同时具有完美的零件制造和维修平台的机器。”制造公司。“ L3满足了这一需求,极大地提高了生产能力,而无需在生产场地上占用更大的空间。”

MELD拥有露天或露天工艺,这意味着无需昂贵的真空系统或小的粉末床:该方法对材料表面或操作环境的条件不敏感,这意味着工艺可扩展且要求更简单用于安全设备,可用性,材料和运营成本。这些功能结合在一起,使所有MELD的3D打印机在实际制造环境中更易于使用,并且该机器还可以以更高的速度以更大的速度生产更大的零件,包括钛和铝,钢,铜,以及镍基超级合金。

“ MELD沉积的材料不仅看起来很棒,而且还具有达到或超过材料规格的出色机械性能。这意味着您的MELDed材料将达到预期的性能,从而使您的设计仅受您的想象力限制,而不受您添加的材料限制。” MELD在其 站上指出。

MELD的新L3系统的价格比较大的K2低,这对于希望扩展其金属3D打印产品组合的客户来说,是一个更诱人的选择。MELD L3打印机是该公司完全由女性拥有的第三种产品,这是它自开业以来三年来向市场推出的产品,因此,我很高兴看到他们下一步将做什么。

Meld对xTechSearch的关注点涉及使用其专利的金属增材制造技术来制造和修复战斗车辆部件和装甲。由于Meld机器在开放的环境中运行,据 道其功率要求低于竞争过程,因此可以在军事仓库和前沿作战基地实施。

预计Meld的使用可以为美国陆军提供战略能力,使其尽可能靠近战场进行维修和生产战斗车辆部件,同时提高整体效率并降低成本。下一代战车是美国陆军八大技术重点领域之一,xTechSearch正在寻求新颖,颠覆性的概念和技术。

“Meld是一种便携式现场技术,能够支持我们的战士,”Meld制造公司技术总监Chase Cox博士说。“能够在现场进行维修的低功率,更安全,易于使用的设备具有显着的优势。在车辆到达现场之前,OEM使用Meld可以降低总体价格和交货时间。(见下图)“

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