作为粘结剂喷射3D打印技术的领导者，ExOne拥有砂型和金属两种成型系统。其最大的砂型打印机成型尺寸达1800 x 1000 x 700 mm，广泛应用于铸造领域。近期，该公司推出了最新的金属3D打印机X1 160PRO，其凭借800 x 500 x 400 mm的成型尺寸成为迄今为止最大的金属粘结剂喷射3D打印机，从而为实现高产量生产带来更强劲动力。本期，3D打印技术参考对该系统进行分析，并对该工艺当前的市场概况进行评论。
▌基于市场需求的迄今最大成型尺寸的金属打印机
从打印尺寸和批量化制造的角度分析，激光粉末床熔融工艺当前尚无法与粘结剂喷射技术同日而语。而仅从当前现有的金属粘结剂喷射成型技术来讲，Desktop Metal公司的Production系列最大的成型尺寸为750 x 330 x 250 mm，惠普公司为430 x 320 x 200mm，其他品牌如GE的H2等同类型设备的成型尺寸均较小，从而使ExOne继续领衔最大成型尺寸打印机制造商。
ExOne打印的大尺寸金属汽车部件
X1 160PRO总制造量为160升，可以生产大型零件，包括用于汽车、航空航天和国防工业的精密铸造零件。高达10000cm3/小时（取决于材料）的打印速度，为大批量生产带来了可能。多年来，ExOne推出的一系列金属粘结剂喷射系统已经广泛用于航空航天、汽车和国防领域的客户，从而得到了广泛的市场反馈，新推出的大尺寸打印机，也应当是基于市场需求。
▌关键技术：均一稳定的铺送粉及材料压实工艺，集成工业4.0先进技术
ExOne大尺寸打印机背后的主要推动力之一是其新型的铺送粉系统，它可以分配、铺送和压实粉末，确保粉末均匀分布，这是制备性能一致和可重复高质量零件的关键要素。
据ExOne首席执行官介绍，采用粘结剂喷射技术成型的零件很大程度上与系统铺送粉的质量有关，粉层必须具备一定的压实度，才能减小烧结过程的收缩。而新系统则具有极高的稳定性，使用户可以获得较高的性能可预测性。
ExOne上一代金属打印机M-Flex打印过程
X1 160PRO不仅是一台大型、快速的打印机，同时它也最大程度实现了智能化。该打印机集成了许多工业4.0技术，具有4.0云连接和流程链接功能，这两者均基于西门子MindSphere（基于云的开放式操作系统）开发。智能化使客户能够同时管理多台机器生产，实现质量、进度和无缝的数字制造线程。
▌开放式的材料系统，可打印金属、陶瓷和复合材料
新型X1 160PRO 3D打印机集成了开放式的材料系统，可以与各种金属和陶瓷粉末一起使用。目前，有六种金属粉末已通过认证，包括316L、304L、17-4PH不锈钢等，另可以打印一些陶瓷和复合材料，ExOne还在不断努力开拓更多的材料种类。实际上，就目前的情况来说，其他品牌的同类型技术，所能打印的金属材料种类远不及此。
ExOne打印的金属零件
此外，用户也可以自行开发适用的材料以及工艺，但需要确保粘结剂能够匹配，确保能够实现稳定生产。ExOne也正在和粉末制造商以及用户一起合作，共同开发成型工艺，如镍基高温合金以及轻质铝合金材料的打印工艺。
拓展阅读
ExOne于1998年即推出了首个商用金属粘结剂喷射系统RTS-300，但由于几年前对粘结剂喷射技术以及金属打印批量化制造提及不多，以及该公司在国内的推广不足，Exone的产品鲜为业内熟知。
近年来，粘结剂喷射技术由于在批量化制造过程中的诸多优势而被广泛重视，被认为是推动工业增材制造的关键技术之一。当前，比较有名的同技术类型设备商还包括GE、Desktop Metal以及惠普，Stratasys也正在加紧相似技术的研发。国内也有公司从事该技术的研发，但从目前的情形看，尚未形成规模。
据IDTechEx预测，到2025年全球将会有37000台粘结剂3D打印设备，这意味着粘结剂3D打印技术将迎来爆发式增长，也表明3D打印技术将开启批量化制造的时代。
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