熔融金属沉积(MMD)如何攻克铝3D打印的反射率与导热性难题?
比利时公司ValCUN近期推出了一项名为熔融金属沉积(MMD)的革命性技术,专门用于铝增材制造,旨在克服传统粉末床熔融和粘合剂喷射等工艺在加工铝材时面临的反射性高、导热性强等挑战。

该技术基于金属挤出工艺,使用电加热坩埚将铝丝材原料加热至约700°C至熔融状态,随后通过受控容积挤出方式从喷嘴逐层沉积到加热床上的基板上,类似聚合物基FDM工艺。整个过程无需脱脂或烧结,也无需复杂的热处理或后处理。

据ValCUN介绍,MMD工艺得益于独特的打印头和坩埚设计,能够保持材料的正确粘度,实现更可预测的热分布,从而制造出坚固、无裂纹的部件。一旦挤出完成,打印出的部件即可从基板上取下使用,尺寸稳定且结构完整。如有需要,可应用机械加工等后处理步骤达到严格公差。
MMD技术还支持无需支撑的打印,借助受控冷却可实现75°悬垂和超过25毫米的跨桥。在演示视频中,ValCUN以此模式3D打印了一个螺旋铝制圣诞树。

该技术通过Minerva打印机实现商业化,为铝增材制造带来一系列优势。与传统光束基系统不同,MMD无需高能源、真空室或惰性气体吹扫,可在环境空气中运行,极大简化了基础设施需求。同时,MMD消除了与粉末基增材制造相关的氧化、污染或爆炸风险。
关键卖点在于其与标准工业铝合金的兼容性,包括Al 4008、Al 4043和Al 5082等牌号,用户可直接使用现成材料打印,无需验证替代合金。其他材料如镁、铜、银、金、钢正在认证中。ValCUN强调:“通过以熔融状态挤出铝,MMD消除了使该材料处于增材制造边缘的摩擦。”

与其他基于线材的增材制造工艺(如电弧增材制造)相比,MMD提供更高精度和设计自由度,后处理需求更少。
ValCUN已将热管理部件确定为MMD最盈利的用例,这类部件得益于复杂内部几何形状和铝的高导热性。打印的热管理部件(如风扇叶片)能耗损失相比传统挤出部件降低30%。该技术还展示了在催化空气净化器领域的潜力,与Addcat合作打印的铝基板使催化剂表面积最大化,总拥有成本降低37%,催化效率提高20%。

总体而言,MMD作为一个一步式金属增材制造工艺,有助于制造复杂、结构稳定的铝部件,同时简化内部生产流程,省去了脱脂、烧结和热处理等耗时步骤,避免了粉末管理基础设施的使用。ValCUN总结道:“打印铝的障碍不是缺乏创新,而是材料和方法之间的不匹配。熔融金属沉积纠正了这一点。”


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