2021年9月10日，在首屆Formnext + PM South China展會期間，Raise3D發(fā)起了一場MIM（金屬注射成形）行業(yè)與AM（增材制造）行業(yè)之間的深度對話。

參與本場線上研討會的嘉賓包括昆山耀德企業(yè)有限公司創(chuàng)始人邱耀弘，蘇州兆鑫馳智能科技有限公司總工程師張士榮，巴斯夫3D打印解決方案亞太區(qū)業(yè)務及運營總監(jiān)陳立以及Raise3D上海復志技術總監(jiān)麥味。本場研討會由南極熊創(chuàng)始人黎海雄主持，可查看視頻回放。

MIM行業(yè)的歷史以及間接金屬3D打印

1991年就開始從事MIM行業(yè)的邱耀弘博士，介紹了MIM技術的發(fā)展歷程。邱耀弘博士表示：“1985年，MIM技術最早被用于美國火箭噴嘴，隨后臺灣大學、中南大學等高校的教授開始研究MIM技術，但整個行業(yè)規(guī)模并不大。在美國，槍支工業(yè)是MIM注射成形零件的主要消費者。2010年以后，隨著移動通信行業(yè)的快速發(fā)展，蘋果公司開始在亞洲尋找MIM供應鏈，用于生產(chǎn)iphone手機的閃電接口等零部件。2013年到2018年的5年時間內，MIM工廠從50家增長到250家?！?/p>

張士榮總工程師表示：“MIM技術源于美國，巴斯夫在前期做了大量的實驗工作，積累了很多豐富的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)共享給客戶。MIM行業(yè)的企業(yè)可以很快速的學習和量產(chǎn)，這是巴斯夫帶給中國MIM產(chǎn)業(yè)帶來的支持。”

陳立博士表示：“巴斯夫位于MIM行業(yè)上游，為中下游的合作伙伴提供金屬喂料，巴斯夫在用于大批量生產(chǎn)的MIM行業(yè)取得了成功，同樣看到在小批量、定制化的金屬3D打印方面的機會，推出了金屬線材，希望為這個行業(yè)的用戶創(chuàng)造最大的價值。”

麥味總監(jiān)表示：“復志在成立之初就有做間接金屬3D打印的想法，但是當時條件有限，3年多前巴斯夫Forward AM推出相應的材料，我們認為可以實現(xiàn)規(guī)?；拈g接金屬3D打印，最終與他們形成了戰(zhàn)略合作?！?/p>

間接金屬3D打印技術與MIM的異同

陳立博士表示：“巴斯夫Forward AM推出的金屬3D打印線材，需要兼顧金屬含量以及材料韌性，既要金屬含量高，也要保持好的韌性以利于打印。”

邱耀弘博士表示：“一般間接金屬3D打印所使用的材料，金屬粉末材料的體積比為63%，線性收縮比為1.165。也就是說脫脂燒結過程中打印件的體積會收縮，1.165厘米會收縮到1厘米。因此，脫脂燒結的過程對于間接金屬3D打印非常重要，我和士榮都有超大的爐子，可以解決這個環(huán)節(jié)的問題。整個工藝流程需要14個步驟，巴斯夫、復志和我們基本上可以解決全部的流程，但有些情況依然需要上色等后處理工藝?！?/p>

麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印與MIM的工藝有共同之處也有不同之處，二者的成形方式不同，間接金屬3D打印通過打印頭來打印成形，MIM則用模具注射成形。但兩者的后處理脫脂燒結工藝是相同的。"

張士榮總工程師通過三個樣品，向觀眾展示了間接金屬3D打印不同階段的零件形態(tài)，這三個樣品從右向左分別是3D打印的生坯、脫脂燒結后的零件以及機加工后的零件。脫脂燒結后，3D打印零件的致密度可以達到97%以上，與MIM工藝相近。

間接金屬3D打印工藝會對MIM行業(yè)帶來怎樣的影響

張士榮總工程師表示：“嚴格來講，兩種工藝是相互補充的關系。在一些小批量比較復雜的產(chǎn)品中，開模具的成本比較高，這時候用3D打印是有優(yōu)勢。此外，3D打印的靈活性強，短期內制作樣品可以使用3D打印快速實現(xiàn)給到客戶。在產(chǎn)品前期開發(fā)過程中，也比較適合用3D打印。在MIM工藝中的燒結治具，也可以通過3D打印的工藝來開發(fā)。”

邱耀弘博士表示：“對于很薄很小的零件，間接金屬3D打印還做不了。而對于中空產(chǎn)品、低密度產(chǎn)品、拓撲結構，MIM是做不了的。此外，MIM很難做1kg重量以上的產(chǎn)品，但3D打印可以做到10kg、20kg。每個工藝都有自己的極限，如果將間接金屬3D打印來制作MIM的模具，那是不是更有趣了？”

△metalFuse 整體解決方案

在市場定位方面，麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印將作為MIM和SLM技術的一種補充，可以做一些快速樣品，能夠做一些中空結構等?！?/p>

陳立博士表示：“復志目前是巴斯夫的一級經(jīng)銷商，如果需要金屬線材可以找復志購買。我們在工藝方面做了很多的配合，因此用復志的設備來打印，可以得到最完備的打印參數(shù)以及脫脂燒結參數(shù)的指導。目前我們有兩款線材，都是基于不銹鋼的，316L和17-4 PH，在四季度我們會推出陶瓷支撐的線材?？梢宰尨蛴〉慕Y構復雜度提升很多，支撐的移除非常簡單。未來我們還會開發(fā)鎳基合金、鈦、模具鋼等線材?！?/p>

△麥味總監(jiān)介紹Raise3D的金屬機Forge1

未來遠景

陳立博士表示：“金屬3D打印的零件性能與最終用途的性能已經(jīng)沒什么差別，我們是非?？春眠@個方向的。金屬3D打印很多開發(fā)都是奔著應用去的，通過與復志以及產(chǎn)業(yè)鏈的合作，是能夠讓間接金屬3D打印往批量化的終端零件制造和使用方面前進的。我們也在源源不斷的推出金屬線材，在工藝流程和應用上還在花非常大的力氣在推動。

麥味總監(jiān)表示：“間接金屬3D打印在公司戰(zhàn)略層面上來說是非常重要的，也會成為復志未來的主推方向，我們也加大了研發(fā)，匹配巴斯夫將推出的鎳基合金、鈦等金屬材料。我們還在開發(fā)匹配實驗室級別的鈦合金燒結設備，明年將推出?！?/p>

間接金屬3D打印小聯(lián)盟

研討會結束之后，幾位嘉賓一起進行了午餐。閑聊期間，思維碰撞出一些火花：“為了使得間接金屬3D打印更快在工業(yè)中實現(xiàn)應用，可以成立一個小聯(lián)盟，有巴斯夫這樣的材料廠商，有Raise3d這樣的3D打印機廠商，有昆山耀德、蘇州兆鑫馳智能這樣的脫脂燒結后處理廠商，各個環(huán)節(jié)相互配合，產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)?！?/p>