南极熊导读：目前全球范围内金属3D打印技术主要分为两大阵营，直接金属3D打印（包括SLM、EBM、LENS、WAAM等工艺）和间接金属3D打印，其中直接金属3D打印是将金属材料直接打印成金属件，而间接金属3D打印是通过粘合剂等将金属材料打印成型，再将粘合剂去除掉，最终得到金属件。间接金属3D打印瞄准的是低成本批量生产的市场，以Desktop Metal、Markforged为代表的间接金属3D打印公司发展迅猛，然而其设备售价仍然在数十万甚至上百万人民币。
而国内的一家桌面级3D打印机厂商却要彻底打破这一局面，2020年8月4日，南极熊获悉，深圳纵维立方（Anycubic）发布了一款桌面级的金属3D打印机——4max Metal。
4max Metal是专门打印金属材料的桌面级3D打印机，可打印316L不锈钢材料并通过脱脂烧结工艺得到工业应用级别的金属零件，而且设备价格竟然不到 1万元人民币。
极为低价的金属3D打印解决方案
纵维立方采用的是间接金属打印工艺，通过对FFF桌面3D打印机4max Metal，配合与升华三维联合开发的316L不锈钢材料，打印出金属件的生柸，然后再进行脱脂和烧结就能得到最终的金属件。
其工艺流程如下：
① 设计的时候，打印的零件需要按比例放大，以补偿烧结过程中的收缩。然后对3D数据模型进行切片处理
② 给设备装入316L不锈钢线材并开始打印
③ 把打印好的零件批量放入脱脂炉中加热脱脂，去掉高分子粘合剂
④ 脱脂后再放入烧结炉中烧结，剩余的粘合剂将会被烧掉，零件收缩，得到最终的金属零件
△316L不锈钢材质的纯金属件
与SLM 金属3D打印工艺相比，4max Metal具有更好的成本优势，售价不到同成型尺寸SLM 金属3D打印机价格的1/200，而且操作简单。如此计算，购买一台SLM金属机的价钱，可以采购200台4max Metal，用于生产金属零件，其产能将大幅增加。
△切片->3D打印生坯->棕坯->金属件
当然，这种FDM技术打印出来的金属零件，与SLM技术相比，仍具有很大的局限性。例如打印精度问题、收缩比例的控制问题、致密度和强度问题等。
打印机参数
打印原理：FDM (熔融沉积造型)
打印体积：270mm(L)×210(W) ×200mm(H)
打印精度：0.05-0.3 mm
定位精度：X/Y/Z 0.01/0.0125/0.00125mm
喷头数量：单喷头
喷嘴直径：φ3/0.5mm
打印速度：建议30mm/s （Max 50mm/s）
耗材：Metal 316L
316L金属线材
据南极熊了解，目前4max Metal可以适配的材料有316L不锈钢金属线材，316L线材是纵维立方与升华三维联合开发的一种金属和高分子复合材料，是专门为使用FFF技术的桌面级3D打印机设计开发的新材料，材料售价约1000元/卷。
其特点包括：
1）金属含量高 ,韧性好，不易被折断
2）打印无异味，不产生烟雾或异味
3）脱脂/烧结工艺处理后可获得高力学性能的金属件
线材参数
金属材质：316L不锈钢
直径：1.75±0.05mm
长度：66m
重量：750g
收缩率：17% - 25% (烧结后)
认证：ROHS /Reach
应用领域
此前，国内也萌生过类似的金属件打印技术，但并未形成真正的应用和规模化效应，纵维立方这款新产品能否引爆市场，南极熊也会持续跟踪。
从目前打印的金属样件来看，可以用用功的领域包括金属受力零部件、金属工艺制品、随形流道模具等，未来随着工艺的进一步成熟和材料种类的进一步丰富，其应用领域将会更加广泛。
配套设备的选择
在当前的金属零件生产中，3D打印只是其中一个环节，还需要相应的后处理设备配套应用，纵维立方给出了几款经过验证的解决方案。
实验型方案
4max Metal
构建尺寸: 270mm(L)×210(W) ×200mm(H)
机器尺寸: 454mm×466mm×410mm
模型支撑: Not supports
喷嘴直径: φ3/0.5mm
净重: ~18.2 kg
电源: 110–220V AC, 50/60Hz"
Debinding（实验型）
设备尺寸: 818mm×567mm×867mm
内部尺寸：274mm(L)×274(W) ×295mm(H)
总重量: ~80 kg
标准循环时间: 4 - 6 hours
酸消耗量: 20 - 100 g/h
工作温度：100 - 140℃(Max 200℃)"
Sintering（实验型）
设备尺寸: 2847mm×2545mm×2545mm
内部尺寸：550mm(L)×250(W) ×250mm(H)
总重量: ~2000 kg
气体类型: N2, Ar
电源: 3-phase AC 380V 50/60 Hz 50KVA
工作温度: <1500℃(Max 1550℃)"
工业型方案
4max Metal
构建尺寸: 270mm(L)×210(W) ×200mm(H)
机器尺寸: 454mm×466mm×410mm
模型支撑: Not supports
喷嘴直径: φ3/0.5mm
净重: ~18.2 kg
电源: 110–220V AC, 50/60Hz"
Debinding（工业型）
设备尺寸: 2000mm×1760mm×2620mm
内部尺寸：1000mm(L)×425(W) ×425mm(H)
总重量: ~1550 kg
标准循环时间: 4 - 6 hours
酸消耗量: 150 - 300 g/h
工作温度: 100 - 140℃(Max 200℃)"
Sintering（工业型）
设备尺寸: 3922mm×4657mm×3367mm
内部尺寸：550mm(L)×550(W) ×1800mm(H)
加热功率: ~40 kW
气体类型: N2, Ar
电源: 3-phase AC 380V 50/60 Hz 180KVA
工作温度: <1500℃(Max 1550℃)"
以上就是纵维立方本次发布的桌面级金属3D打印解决方案，我们非常期待这套解决方案的商业化应用能够尽快打开，让规模化的金属件生产早日落地。
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