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新材料!Nieka成功使用Markforged技术3D打印镍铬高温合金~

发布时间:2019-09-26

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近日,Markforged宣布推出新款3D打印金属材料Inconel 625,Inconel 625是一种镍铬基高温合金,具有高耐腐蚀性和高温性。它易于打印,可适应于恶劣的环境下应用。Markforged 3D打印Inconel 625技术,安全可靠,价格实惠,减少了交货时间和零件成本,消除工程师在使用该技术时面临的诸多挑战,极大地扩展了Inconel零件的应用范围。

Nieka Systems是一家矿业服务公司,公司位于加拿大魁北克市。通过使用Markforged Metal X金属3D打印技术生产最终用途零件,该公司每月节省7000美元,缩短4周的交付时间。

面临的挑战

Nieka Systems公司研发的样品加工设备,使采矿和水泥生产行业的客户能够分析并确保其产品制造过程的质量。Nieka的设备能将矿石或水泥样品转换成玻璃盘,随后用玻璃盘对样品进行精确的成分分析。

材料样品在铂坩埚中熔化,然后倒入加热的铂模中。熔化过程温度高达1000摄氏度,然后将混合物倒入模具中并迅速冷却。要适应这些重复的、快速的温度变化,Nieka融合工具的内部零件需要由能够承受高温并且能跟上快速温度循环的材料制成。

Inconel是一种镍基高温合金材料,它可以承受高达约1000摄氏度的温度,是一种适合的加工材料,用于夹持固定坩埚和模具在燃气燃烧器上的位置。Nieka 公司最初使用传统CNC加工方式生产Inconel高温合金零件,发现成本远远超出了他们的预算,而且交货期太长。随后,他们开始转向3D打印技术,起初,通过外包的方式,将生产Inconel 625高温合金坩埚夹的需求给使用直接金属激光烧结(DMLS)技术的公司生产。使用DMLS外包零件生产的成本起初非常有吸引力,但后期外包成本的增加和交货周期的延长很难预测。当该团队的设备已经在全球20个国家投入使用时,他们开始担心外包加工是否能够跟上产品需求。

左侧为Markforged 3D打印坩埚夹,右侧为DMLS 3D打印坩埚夹

“在购买了Markforged Metal X金属3D打印后,零部件的生产周期缩短很多,由原来的4周时间降低为4天即可交付,基本上解决了交货期太长的问题,” Louis Croisetiere博士,Nieka Systems的创始人说

解决方案

在使用DMLS技术成功生产出铬镍铁合金坩埚夹后,Nieka Systems的创始人Louis Croisetire博士认为,是时候在内部购买一台金属3D打印设备了。他希望通过这种方式降低外包成本,缩短交付周期,找到一个安全、易用、又在预算范围内的解决方案势必提上日程。在认真调查了目前3D打印市场情况后,Louis和他的团队选择了Markforged Metal X金属3D打印机和两台复合材料3D打印机。Nieka Systems选择Markforged 3D打印机生产,并强调“Markforged拥有市场现成的解决方案和多年的商业经验。”Nieka可以快速调整以前的坩埚夹设计,并轻松地在Metal X金属3D打印机上将Inconel 625材料打印出来,最终通过nieka的内部测试。

自从将两种Markforged高强度3D打印机引入工厂以来,Louis和他的团队很大程度的推动产品设计的变化。从复合材料原型到3D打印Inconel 625材料生产零件,打印机应用到整个业务中。Louis说:“这缩短了我们产品的组装时间,而且并没有使用传统方法时对设计方面的限制。” 4天内打印的同一批零件,成本可降低10倍甚至更多,不再需要等待长达4周的时间才能交付。

Inconel 625是一种镍基高温合金,可以承受高达1000摄氏度的高温

“Metal X金属3D打印机可以让我们更快地制造零件,缩短交货时间,准确地知道什么时候可以交货,在设计上得到更多自由。单从成本方面看,这是一个非常正确的选择。” Louis Croisetiere博士说。

展望未来

Nieka 公司将Markforged3D打印技术引进公司内部,不仅加快了产品开发速度,还缩短了产品上市时间。不仅Metal X金属打印机加快了公司的产品开发,该团队还利用Markforged复合打印机制造夹具和装配辅助工具,进一步加快了产品的制造过程。原本Metal X打印设备只用于高温坩埚和模具夹的生产制造,但现在该团队也将其用于其他零部件的生产。Louis Croisetiere说:“我们可以根据需要和打印机实际的生产功能不断改进我们的设计,实现设计自由。不得不说,这项技术在某种程度上改变了我们的工作方式。

额外的费用部分:

“每个零部件的成本都大大降低了,节省的部分用来购买自己的打印机是轻而易举的事。”

“能够在内部直接制造零件,提供制造能力,实现设计自由,不受传统加工限制,使我们能够走在行业的前列。”

“与之前外包的同一部分相比,我们节省了很多钱,”Croisetire说。