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光固化金属制造崛起:Incus以LMM技术挑战MIM统治,开启小尺寸高精度金属部件量产新纪元

数十年来,小尺寸、高精度金属部件的大规模生产主要由金属注射成型定义。如今,Gerald Mitteramskogler及其Incus团队正通过光固化金属制造技术,应对用增材制造复现这些特性的挑战。


这项基于烧结的工艺旨在将增材制造的设计灵活性与MIM传统的精度和生产经济性结合起来,并已在从正畸到智能电子等多个行业中获得应用。



市场明显需要可靠、高效地生产小型、高精度且复杂的金属部件。这催生了一个结合了精度、表面质量、材料效率和可规模化生产能力的工艺构想。


该构想即是光固化金属制造,并最终成为Incus公司的基础,以解决这些未被满足的工业需求。


光固化金属制造是一种增材制造工艺,通过使用由金属粉末和聚合物粘合剂组成的光固化材料,逐层构建金属部件。数字光源选择性固化每一层,形成“生坯”,随后经过脱脂和烧结以达到最终密度和机械性能。


LMM技术能实现高尺寸精度、精细特征分辨率和优异的表面质量,使其输出质量接近金属注射成型和熔模铸造。



作为一种基于烧结的工艺,它能产生与传统粉末冶金相当的无应力微观结构,这相较于激光粉末床融合等工艺能带来更好的疲劳性能。与粘结剂喷射技术相比,它还提供了更高的生坯强度和更简便的打印部件处理方式。


总体而言,LMM特别适合可靠、可规模化地生产小型、复杂的金属部件。


目前,Incus最大的客户群在患者特异性正畸领域,LMM在该领域结合了高精度与可靠、可规模化的生产,同时保持了接近金属注射成型的生产经济性。


Incus也看到在珠宝制造领域的强劲应用。对于贵金属,LMM能够实现近乎零的材料浪费,因为未使用的原料可以回收并重复使用。



另一个关键领域是微型化部件和智能电子产品。Incus正与重视LMM所提供的设计自由度、严格公差和表面质量的美国主要原始设备制造商合作。


在许多情况下,这些几何形状无法通过传统制造方法生产。


一些客户使用LMM进行原型设计和早期开发,而另一些客户已经达到每年生产数百万个部件的规模。


随着新一代机器的推出,Incus专注于稳定的打印条件、可控的环境和过程监控,所有这些都是实现可靠大规模生产所必需的。


通过像Pro25这样的系统,Incus可以在接近MIM基准的同时,增加增材制造的灵活性。Pro25被设计为一个工业化生产平台,具有大构建体积、高精度曝光系统和高效的材料处理能力。



这使得优化的部件排版、高产量和稳定的生产条件成为可能,所有这些都是扩大生产规模的关键。


对于基于烧结的增材制造技术,部件设计时必须始终考虑烧结步骤。许多准则在金属注射成型中已经非常成熟。


包括确保在陶瓷垫板上有一个稳定的基底,避免大面积的无支撑悬垂,并在必要时添加烧结支撑以防止重力引起的变形。


在Incus,他们经常将LMM描述为用一个数字化的工艺取代MIM模具,同时保持生产链的其余部分——脱脂、烧结和后处理——大致相同。


未来几年可能会以进一步的整合和日益激烈的竞争为特征,特别是来自进入市场的低成本海外系统。


对于Incus这样的技术提供商来说,这意味着要提供真正为工业规模化做好准备的解决方案。那些具备明确差异化优势并专注于特定应用的公司将最能取得成功。



Incus对LMM在未来的作用持乐观态度。尽管仍处于早期阶段,但他们今天看到的应用证明,该技术可以在增材制造的下一个发展阶段发挥重要作用。

04-27 07:04 转载自:3dnatives,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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