徹底改變復雜金屬零件制造工藝的LAMP 3D打印機
上周，總部位于亞特蘭大的3D打印制造商的DDM Systems系統宣布，其最新的LAMP 3D打印機將在2015年第二季度上市。
LAMP 3D打印機，其名稱來源于大面積無掩模光聚合（Large Area Maskless Photopolymerization）的縮寫，配置了可調整的構建空間。這意味著該打印機在可以打印批量的小原型（10×10×12英寸）的同時，也可以生產最大24x24x24英寸的大型部件。
系統將包括材料準備、處理和后處理子系統，并配有專門的軟件可以進行數據準備和設計規則校驗。打印機也提供了“生產高品質的工業零部件的陶瓷材料配方的優化初始設置。”
Suman Das博士展示使用LAMP技術的數字設計生產的陶瓷模具。他的右手拿的是采用陶瓷模具鑄造的單晶高溫合金渦輪葉片，而他的左手就是3D打印的模具。
這種新技術可能會改變復雜，昂貴的金屬零件的設計和產業工藝。就像該公司說明的，這種新的3D打印機使用光聚合打印技術，就像DDM Systems他們自己說的，將取代“失蠟”——這種使用了幾千年的熔模鑄造方法。
在傳統的熔模鑄造過程中，熔化的金屬倒入一個陶瓷腔來鑄型形成部件。而陶瓷模具是通過部件的蠟復制品被融掉而形成的，采用陶瓷漿料包裹蠟質母模，然后干燥漿料，并使其硬化而形成模具。而中間的蠟模被融化而形成模腔，這樣可以倒入液態金屬，固化產生鑄件。
今天，大多數精密的金屬鑄件的設計采用計算機來完成，使用CAD軟件。但下一步 – 創建陶瓷模具 – 當今的工藝需要六個需要昂貴的精密加工工具和幾百個加工工序。
相比之下，DDM Systems的高分辨率LAMP工藝，通過把設計的位圖用投射紫外光照射在敏樹脂和陶瓷顆粒的混合物上，然后選擇性地固化混合物，這樣層層堆積成為模具。
該技術在一層上沉積一個100微米厚的新層，這樣一直重復直到完成整個結構。在模具形成之后，通過黏合劑燒盡的方法來去除固化的樹脂，在燒結爐中剩余的是陶瓷材料。其結果是形成一個完全的陶瓷模具，可以用來澆鑄熔融金屬 – 如鎳基高溫合金或鈦基合金 ，用于高度精確的鑄造。
通過大面積無掩模光聚合（LAMP）技術制造的模具和鑄造的翼型部件。圖文：加里·米克
在傳統的失蠟鑄造工藝中，老的試錯（Trial-and-error）改進過程往往需要好幾個月的時間，而LAMP工藝把CAD設計到一個實際的合格的產品的周期縮短到大約一個星期。同行，它還能讓你創建采用其他技術無法實現的產品，并不需要額外的技術。
此外，在2015年，LAMP3D打印機還具備一種“前所未有的能力”，可以高速地生產出高品質的零件，并且可以一次生產批量的小產品或者一個大的產品。該公司表示，他們非常有信心地向用戶承諾，他們將永遠不會在分辨率、尺寸和生產速度之間找平衡了。根據他們自己的測試，相對于其他3D打印機,LAMP 3D具有非常高的效率。他們聲稱將減少90％的材料損耗，同時降低65％的制造成本。
DDM公司成立于2012年，由Suman Das和John Halloran創建，聯合首席研究員來自美國國防部高級研究計劃局（DARPA）資助的始于2007年的顛覆性制造技術（DMT）項目，這種合作發明并優化LAMP技術。
DDM的CEO Das博士說，LAMP帶來的直接數字制造技術能夠讓設計人員創建、實現噴氣發動機和其他系統中日益復雜的部件。
達斯也指出，新的工藝不僅可以產生可測試的原型，也可以在實際的生產過程中使用。它能夠更快速地生產復雜的金屬部件，不論成產批量的多寡，其成本都很低。這一切讓LAMP 3D打印機成為非常有趣的和令人印象深刻的技術。
“當你可以在短期內產生任何數量的產品而無需復雜的工具的時候，”他說，“你已經跨過了快速原型階段，實現了真實的快速制造�！�
更多關于該3D打印機消息，請查看：http://vimeo.com/105584259
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