Binder Jetting粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術具有幾個關鍵優(yōu)勢：更具經(jīng)濟性的粉末材料（類同于MIM工藝所用的金屬粉末材料）；不需要支撐結(jié)構(gòu)；高效的打印速度適合大批量生產(chǎn)應用，從汽車、飛機零件到醫(yī)療應用。日前，GE增材制造正式推出用于規(guī)模生產(chǎn)的粘結(jié)劑噴射Series 3D打印機，預計制造交付將在 2023 年下半年開始，該系統(tǒng)的發(fā)布是經(jīng)過4年的與合作伙伴的協(xié)作和測試，以確保該系統(tǒng)已準備好，適合大批量、連續(xù)制造環(huán)境。

 長達4年的加速優(yōu)化

        粘結(jié)劑噴射3D打印技術是通過材料噴射和燒結(jié)工藝的相互結(jié)合來生產(chǎn)完全密度的金屬零部件。成本較低的設備也意味著零件成本大大降低，大批量成本較低的零部件是走向生產(chǎn)的關鍵要素。粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術有可能取代小批量，高成本的金屬注射成型，還可以用于生產(chǎn)其他領域復雜而輕便的金屬零件（例如齒輪或渦輪機葉輪），大幅降低3D打印成本，并縮短交貨時間。

與有了新的設備就推出市場的做法不同，GE在研發(fā)出粘結(jié)劑噴射的設備后進行了長達4年的進一步優(yōu)化。在過去的 4 年中，GE的合作伙伴為 GE粘結(jié)劑噴射3D打印技術做出了貢獻。

GE Series 3
© GE

       正如GE所提到的，你無法跳過技術不同的發(fā)展階段，但你可以加速發(fā)展本身。面向自動化量產(chǎn)，GE通過合作伙伴關系的目標是將8年多的增材制造產(chǎn)業(yè)化進程壓縮到三年內(nèi)。根據(jù)3D科學谷的了解，合作進程歷經(jīng)了三個階段：

階段1的目標是零件開發(fā)，通過配備1-2臺粘結(jié)劑噴射金屬3D打印設備，GE派駐設計和工程團隊與合作伙伴一起推動零件開發(fā)。通過制造原型，進入初期的低速打印以進行測試、驗證，同時監(jiān)視OEE數(shù)據(jù)以為建立所需的平臺進行改進，最后針對生產(chǎn)需求所需要調(diào)整來設備、軟件、粘結(jié)劑、過程和材料的進一步開發(fā)。

階段2的目標是試生產(chǎn)線，通過配備4-8臺粘結(jié)劑噴射金屬3D打印設備，打造具有可復制可擴展性的樣板生產(chǎn)線項目，并通過監(jiān)控設備之間的差別，可擴展性，以優(yōu)化良率和生產(chǎn)效率，從而實現(xiàn)平臺成熟度。在這個實現(xiàn)產(chǎn)線的成熟度過程中，同時實現(xiàn)開發(fā)更多的零件，并完成自動化概念測試。

階段3的目標是工廠級解決方案，通過配備12臺以上的粘結(jié)劑噴射金屬3D打印設備，GE與每個行業(yè)的合作伙伴一起開發(fā)自動化解決方案，通過軟件支撐產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，GE的客戶可以選擇在自己內(nèi)部建廠或?qū)⒁?guī)�；�生產(chǎn)外包給GE Additive的早期合作伙伴。

GE Series 3制造的毛坯件
© GE

所以當GE正式推出用于規(guī)模生產(chǎn)的粘結(jié)劑噴射Series 3 3D打印機的時候，這意味著GE的粘結(jié)劑噴射技術已經(jīng)在質(zhì)量控制、成本優(yōu)化、規(guī)模制造的穩(wěn)定性和一致性、制造的安全性方面獲得了合作伙伴的驗證。

 解決制造痛點

Binder Jetting粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術由于燒結(jié)過程中發(fā)生的零件收縮，需要通過補償以解決失真。根據(jù)3D科學谷的了解，GE在質(zhì)量控制方面可以實現(xiàn)不同尺寸的復雜零件的可重復且可靠的3D打印，在不破壞精細特征的情況下去除殘留粉末。GE Additive 的 Amp 軟件具有失真預測和補償功能，這使得可以以比傳統(tǒng)策略更快的速度制造高質(zhì)量的組件。在所需公差范圍內(nèi)實現(xiàn)零件的燒結(jié)，通過使用燒結(jié)變形模擬軟件更快地開發(fā)高質(zhì)量零件，實現(xiàn)具有低粗糙度表面零件的增材制造。

GE在成本控制方面，通過回收未使用粉末減少原材料指出，實現(xiàn)低成本、大批量的零件生產(chǎn)，為新應用和創(chuàng)新開辟空間，引入難以或不可能實現(xiàn)的新應用。

根據(jù)3D科學谷的市場研究，驅(qū)動粘結(jié)劑噴射3D打印技術發(fā)展的主要因素是低制造價格實現(xiàn)，然而這項技術并非沒有痛點，最大的痛點一個是燒結(jié)控制，在這方面GE通過軟件來實現(xiàn)。另外一個痛點是3D打印的毛坯件通常非常脆弱，目前是手工移動這些毛坯件，如何通過自動化方式移動這些毛坯件而不破壞，這存在著非常多的挑戰(zhàn)。GE通過自動化技術實現(xiàn)生產(chǎn)力的顯著提高，將粘結(jié)劑噴射3D打印設備集成到工廠單元以實現(xiàn)平穩(wěn)操作，且最大限度減少操作員和粉末的接觸。

© GE

另一方面，GE的Series3 3D打印機獲得了UL和CE認證，保證操作的安全性。

目前，由GE 的專有粘結(jié)劑技術實現(xiàn)，GE的series 3可實現(xiàn)的通孔直徑和壁厚低于 500 微米，還允許更輕松的對復雜的組件進行脫粉。而當涉及到車間規(guī)模生產(chǎn)的時候，GE機載安全系統(tǒng)、持續(xù)監(jiān)控機器環(huán)境以及用于集成到制造設施的MES系統(tǒng)為制造保駕護航。

(責任編輯：admin)

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