美國金屬3D打印機制造商大盤點
時間：2022-02-16 10:21 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
增材制造正在全球范圍內迅速普及，但論起增材制造公司數量，恐怕沒有任何地方比它的起源地--美國更多。從1987年Chuck
Hull首次提出立體光刻技術到1990年第一批金屬增材制造技術的出現，多年來增材制造在美國保持著持續增長，美國一直占據著世界上大型3D打印機安裝基地的榜首。
在本期文章中，主要對位于美國的金屬3D打印機制造商進行了匯總，以便于讀者對這個行業有一個更好的了解。
3D Systems
3D Systems是世界上最早的3D打印機制造商之一。目前，該公司提供DMP Factory
500解決方案、DMP Flex 350和DMP Flex 350 Dual、DMP Flex 200和入門級金屬打印機DMP Flex
100，所有這些都使用直接金屬激光燒結（DMLS）技術。3D打印機之間的主要區別之一是尺寸，最大的打印機有500 x 500 x
500毫米的構建體積，而最小的只有100 x 100 x 90毫米，但機器之間的功能也有所不同。值得注意的是，在工廠系統中，3D
Systems提供了集成的粉末管理、高產量和高重復性以及穩定的低氧環境，以獲得更好的零件質量。所有的機器都使用3D
Systems自己的3DXpert軟件，這是一個多合一的系統，簡化了從設計到打印的工作流程。
△照片來源。3D Systems公司
桌面金屬（Desktop Metal）
如果你了解增材制造領域有一段時間了，那么你一定聽說過Desktop
Metal。該公司成立于2015年，其使命是使金屬3D打印更容易獲得，現在的它已經迅速從一個初創公司上升為該行業的領先公司之一。目前，Desktop
Metal提供四種不同的自主研發系統：Fiber、Studio System、Shop System 和 Production
System。雖然Studio、Shop和Production系統都是為金屬3D打印而設計的，但Fiber，正如它的名字所示，是一臺適合于復合材料打印的FDM機器，即連續碳纖維和玻璃纖維帶。Studio系統也是一臺擠出機，是DM公司最早進入市場的打印機之一。它是一個由兩部分組成的系統，整合了打印和燒結，使用綁定的金屬棒材。它被提出來作為一種金屬、桌面打印機，可以安全地在辦公室使用。
Desktop
Metal公司還提供兩臺非擠壓式的機器，Shop和Production系統使用金屬粘合劑噴射。Shop系統的設計是為了將粘合劑噴射技術引入機械車間，而Production系統則是為了大規模地3D打印金屬零件。正如粘結劑噴射所預期的那樣，這兩臺機器擁有高質量、精確的部件，能夠廉價而快速地打印出來。雖然從技術上講，Desktop
Metal公司只銷售這四種機器，但它實際上有一個更大的產品組合，這也是我們需要提及的地方。這是因為去年它收購了一些能夠獲得不同技術的3D打印公司。例如，它收購了DLP
3D打印的原始發明者EnvisionTEC，這使它得以進入聚合物市場。當DM宣布收購其競爭對手ExOne時也掀起了波瀾，這一舉措加強了其在粘合劑噴射市場的地位。
△DesktopMetal的Shop系統是該公司的粘結劑噴射解決方案之一（圖片來源：Desktop Metal）
ExOne
另一家從事金屬3D打印的美國公司，是ExOne。盡管如上所述，它在去年被其主要競爭對手Desktop
Metal收購，但該公司仍在銷售自己的金屬和沙子粘合劑噴射打印機。目前，ExOne公司提供五種打印機，能夠將10多種單合金金屬轉化為高密度的金屬零件。尺寸各不相同，最小的Innovent+的制造箱為6.3
x 2.5 x 2.5英寸（160 x 65 x 65毫米），同時最大的X1 160Pro的尺寸為31.5 x 19.7 x
15.8英寸（800 x 500 x 400毫米）。其他三臺可用的機器，X1 25Pro、InnoventPro
3L和M-Flex，其制造體量在這兩者之間，其中兩臺平均為15.75 x 9.84 x 9.84英寸（400 x 250 x
250mm）。對于一家在粘合劑噴射領域工作了20多年的公司來說，可以預料，這些機器很受那些有粘合劑噴射經驗的人的歡迎。
△總部位于德國和美國的ExOne公司以粘結劑噴射而聞名，包括其金屬3D打印解決方案；X1 160Pro（左）和X125Pro（右）金屬3D打印機（圖片來源：ExOne)
FormAlloy
下一個美國金屬3D打印機制造商是位于加州的FormAlloy，它專門從事定向能沉積（DED）打印機。該公司有兩個不同系列的DED打印機，即X和L系列。兩者都具有閉環控制、可變波長激光器和用于梯度或雙金屬結構的FormAlloy
PF和ADF送粉器。每臺機器都有FormAlloy
AX金屬沉積頭，可實現高達5軸運動的構建量，并具有公認的高粉末效率和內置的快速釋放功能。就建造量而言，有各種尺寸可供選擇，包括200x200x200mm、500x500x500mm、1x1x1m和定制尺寸。
△L-2（左）和X5（右）3D打印機（圖片來源：FormAlloy)
GE Additive
GE Additive是美國著名的跨國企業集團通用電氣（GE）的增材制造業務分公司，它被稱為金屬3D設計和制造的世界領導者。該公司由Concept Laser和Arcam EBM這兩個增材制造品牌以及增材制造粉末供應商AP&C組成。正如你可能猜到的，該公司專注于基于粉末的金屬增材制造技術。通過ArcamEBM，GE增材公司提供了五種EBM機器，Q10plus、Spectra
H、SpectraL、Q20plus和A2X。某些設備是為特定行業設計的，例如，Q10plus特別為骨科植入物的批量生產進行了優化，而Q20plus則是為成本效益高的航空航天部件生產而設計。該公司指出，所有這五種設備都能快速有效地創建尺寸精確的零件。
通過Concept
Laser，GEAdditive還提供了使用直接金屬激光熔化（DMLM）的3D打印機，這是一種基于激光粉末床融合的技術。目前，這兩家公司有M2
5系列、M Line、X
Line2000R和Mlab系列，它們提供了不同的構建包絡，甚至在一臺機器內，可以快速有效地生產復雜的零件。得益于卓越的零件質量以及機器的可用性和可重復性，這些機器甚至可以用于要求極為苛刻的行業，如航空航天和醫療。
△GEAdditive是美國知名的金屬3D打印機制造商。照片來源：GEAdditive
惠普（HP）
接下來的這個制造商有點不同，因為它在技術上還沒有出現。這家制造商是惠普公司，該公司在增材領域最有名的是他們的專利多射流融合技術，但目前他們也有一個金屬工藝，即惠普金屬噴射技術，正在進行中。目前已經可以從惠普訂購金屬零件，該公司聲稱他們的粘結劑噴射工藝使用戶的生產力提高了50倍，由于構建尺寸為430×320×200毫米（16.9×12.6×7.9英寸），可以生產大批量的零件和大型零件，而且在談到金屬粘結劑噴射時，通常是在保持高精度的同時降低成本。惠普在去年年底宣布，該打印機將在2022年投入商業使用，而且在惠普的網站上已經可以預訂一臺。
Markforged
Markforged成立于2013年，可能最出名的是他們的復合材料3D打印機，包括連續纖維。但是，該公司也有一個金屬增材制造解決方案，命名也是恰如其分——MetalX系統。Metal
X是一個金屬FFF系統，它使用綁定的粉末長絲，兼容的材料包括17-4
PH不銹鋼、銅、H13工具鋼、Inconel625和A2及D2工具鋼。選擇使用擠壓技術也不足為奇，制造商為自己的安全使用、無障礙機器感到自豪，使用FFF而不是其他金屬技術可以大大降低成本。Metal
X的構建體積為300 x 220 x 180mm（11.8 x 8.7 x
7.1英寸），具有一個封閉的加熱室和一個加熱的真空密封打印床，具有自動調平功能，為金屬材料提供更好的條件。此外，有兩個噴嘴，允許使用金屬材料和脫模材料。
△照片來源。馬克福特
Optomec
另一家美國金屬3D打印機制造商是位于新墨西哥州的Optomec。該公司最初成立于1997年，已經在電子、能源、生命科學、航空航天和國防等廣闊的市場上發布了產品。如今，他們聲稱，由于他們的AM解決方案能夠實現大批量的增材制造。Optomec的金屬打印機使用LENS定向能量沉積（DED）技術，這種工藝使用高功率激光（400W至3kW）將粉末狀金屬熔化成完全致密的部件。據該公司稱，這一過程是在一個密封室中進行的，該密封室用氬氣吹掃，使氧氣和水分含量保持在百萬分之十以下，防止氧化。精度、速度和較少的環境影響是該技術的一些主要優點，Optomec公司指出，使用LENS可以使打印速度提高10倍，成本降低5倍。目前，有一些不同尺寸的金屬AM解決方案，CS
250、CS 600、CS 800、CS 1500、MTS500、MTS 860和LPE。
照片來源。Optomec
Sciaky
這家位于芝加哥的公司（Sciaky）是歷史最為古老的公司之一，因為他們成立于1939年，是一家先進焊接系統的供應商。事實上，他們的歷史非常悠久，在第二次世界大戰期間，他們是用于為美國軍隊制造戰機的電阻焊接系統的主要供應商。而自2009年以來，他們還提供了金屬增材制造解決方案。也就是說，他們最初命名為電子束直接制造的工藝是在2009年推出的，然后變成了現在的電子束增材制造。由于他們的金屬零件和解決方案，該公司已經與國防和航空航天領域的一些領導者合作，包括國防部、洛克希德-馬丁公司、國防高級研究計劃局、空中客車公司等等。
該公司指出，他們的電子束增材制造（EBAM）是一種獨一無二的金屬3D打印，允許用戶生產高質量、大規模的金屬結構，而且材料浪費非常少。該公司提供5種機器，EBAM
300、EBAM 200、EBAM140、EBAM 110和EBAM 40。而至少通過EBAM
110工業金屬3D打印機，用戶可以比許多傳統的金屬工藝更快、更便宜地創建長度達19′的零件。就所使用的技術而言，EBAM類似于DED，即電子束槍通過金屬絲送料器在系統的真空室中沉積金屬。Sciaky公司聲稱，該工藝可將交貨時間和材料成本減少80%，是世界上最快的金屬3D打印工藝。
VELO3D
當Benny
Buller創立Velo3D時，他試圖解決他認為限制AM采用速度的一個基本缺陷。那就是他注意到，在能夠整合該技術之前，工程師不僅要學習一個新的制造工藝，還要學習一個全新的設計工藝，即增材制造設計或更常見的DfAM。布勒決定創建一家公司，"讓設計為制造提供信息，而不是相反"。這是由硬件（Sapphire®）和前端及后端的軟件（Flow™和Assure™）完成的，使其更容易采用AM，同時仍然受益于其許多優勢。
這家美國公司有三臺金屬3D打印機，Sapphire®打印機（用于小批量和&開發，315mm Ø x
400mm z），Sapphire® 1Mz打印機（用于大型部件，315mm Ø x 1000mm z）和Sapphire®
XC打印機（用于大批量和生產規模部件，600mm Ø x
550mmz）。所有的打印機都配備了端到端的制造解決方案，使工程師甚至可以制造關鍵的零件。所有三臺機器都使用相同的軟件，運行相同的工藝，使用相同的材料，以確保可重復的一致性。打印機使用金屬粉末床融合工藝，并配有非接觸式重涂機、每層測繪等，以確保粉末床的均勻性。除其他功能外，零件的質量和性能當然得益于智能融合底層制造工藝。這些打印機在許多領域都有應用，包括航空航天、石油和天然氣等。
△照片來源。Velo3D
Xact Metal
Xact
Metal公司位于賓夕法尼亞州的州立學院，在賓夕法尼亞州立大學的創新園內運營，它決心以最佳的價格提供高質量金屬3D打印的優勢，這一觀念甚至在他們的座右銘中也有體現——"不要被傳統的昂貴技術所束縛"。雖然他們的機器使用的是粉末床工藝，而粉末床工藝并不總是被稱為最實惠的金屬3D打印技術，但該公司致力于將粉末床融合的精華與創新的新技術相結合，以降低價格，讓更多的人可以使用。該公司也在其網站上表示：我們致力于支持由金屬3D打印驅動的下一代創新制造解決方案，這表明他們對金屬3D打印和創新的承諾。目前，該制造商提供XM200G系列、XM200C和XM300C設備。這些打印機有不同的應用，XM200G系列旨在滿足制造業和研發領域的高性能使用案例，而XM200C適合大學、實驗室和中小型企業，XM300C適合需要原型設計、工具能力或小批量鑄造的應用。所有這三種設備都使用DMLS，并被認為能夠生產高度復雜、高質量的零件。
施樂公司（xerox）
在多數人的印象中，施樂公司（Xerox）主要是以打印機和掃描解決方案供應商的形象出現在大眾的日常生活中，但你知道這家美國公司也生產金屬3D打印機嗎？在2020年收購了初創公司VaderSystems之后，該公司于2021年推出了他們的第一臺3D打印機——ElemX。這個系統與許多其他系統有點不同，因為它實際上使用了一種專有的液體金屬打印技術。從本質上講，施樂公司的系統使用的不是許多金屬3D工藝中使用的粉末，而是將金屬線送入一個罐子，并加熱到800℃以上。一旦材料熔化，機器就會利用磁場投射出液滴，這與材料噴射的理念相似。該公司指出，用戶可以避免潛在的危險和有毒粉末，這是使用其工藝的主要好處之一。這套打印系統已經在業內掀起了波瀾，因為它已被加利福尼亞州的海軍研究生院采用，以幫助開發美國海軍的3D打印應用。
圖片來源：Xerox
(責任編輯：admin)
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