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桌面金属获得数百万美元奖金,用于大规模生产无钴硬质合金

老三的人
2020-10-12 15:00:04

金属3D打印公司Desktop Metal已获得美国国防部(DoD)一项为期三年,价值245万美元的项目,以开发用于批量生产无钴硬质合金的大批量3D打印工艺。

 

Desktop Metal专有的单次通过喷射(SPJ)技术将用于批量生产无钴硬质金属零件,该零件由新型的铁基纳米材料制成,每天在一台机器上的零件产量为200,000个。

 

CCDC陆军研究实验室(ARL)的材料工程师Nicholas Ku博士说:“新型无钴硬质合金有望产生高强度,高韧性,高硬度和高耐磨性的材料。” “我们相信,将这种新颖的材料与Desktop Metal的Single Pass Jetting技术相结合,将不仅在国防领域而且在商业领域都有广泛的应用。

 

“此外,我们相信这种组合方法将大大提高可持续性,减少冲突矿物的使用,并提供一种环境友好的工艺,以批量生产具有优异性能的零件。”

 

Desktop Metal的SPJ技术 

 

的桌面金属生产系统是一个大型机器,其利用SPJ技术-喷墨和金属三维打印基于粉末的方法。与使用多个滑架并经过构建盒以打印每一层的常规活页夹喷射方法相比,Desktop Metal的正在申请专利的双向SPJ技术将这些步骤合并为一个打印滑架的运动。这显着减少了打印时间,并消除了不必要的步骤以提高生产系统的机械效率。

 

实际上,该公司声称生产系统可以实现高达传统粉末床融合3D打印技术的100倍的打印速度。

 

总部位于芝加哥的高级数字制造公司 Fast Radius 是2019年首批获得Desktop Metal生产系统的公司之一,因为该公司希望进一步扩大其全球金属添加剂能力。不久之后,福特汽车公司还领导了该公司6500万美元的投资, 还集成了生产系统,以加快原型设计和制造限量生产零件的速度。

 

最近,Desktop Metal与空白支票公司Trine Acquisition Corp合并,公开其3D打印业务,此举将使其在纽约证券交易所上市,估计股权价值为25亿美元。宣布之后,3D打印行业调查了这笔交易对更广泛的增材制造行业的意义。

3D打印

配备SPJ技术的台式金属生产系统。图片来自Desktop Metal。

 

批量生产无钴硬质合金

 

钴是天然元素,通常用作硬质合金碳化钨的金属粘结剂。钴是锂离子充电电池等产品中的重要组成部分,但它也与呼吸道和皮肤的负面副作用有关,特别是对那些正在开采它的人。钴的开采还带来了环境问题,例如放射性水平提高以及河流和饮用水被污染。

 

因此,ARL一直在研究钴的替代品,最终开发了一种获得专利的无钴硬质金属材料,该材料使用新型铁基纳米材料作为其基质。

 

材料开发完成后,美国陆军合同司令部命令Desktop Metal代表美国陆军研究实验室,向美国国家制造科学中心(NCMS)提供具有成本效益的高产量工艺,以能够印刷新型硬质合金。在先进制造,材料和工艺(AMMP)财团。

 

在该项目期间,Desktop Metal将为无钴硬质合金开发一种原料和粘合剂系统。在不使用工具的情况下,公司的SPJ工艺会将新颖的硬质金属印刷到复杂的,网状或近网状的零件中。该项目的目标是每天在一台机器上至少打印200,000个零件。

 

桌面金属还将提供成本分析,以加强其SPJ技术,以制造至少500,000个原型零件。该公司认为,其SJP流程将“引领”适用于各种商业和国防部应用的两用技术。

3D打印

Desktop Metal决定上市的决定可能会为其筹集5.75亿美元的额外资金。图片来自Desktop Metal。

 

硬质合金行业

 

根据Desktop Metal的数据,到2024年,硬质合金的硬质合金市场预计将增长到240亿美元。硬质合金在多种用途中广泛使用,涉及石油,天然气,化学和纺织,农业工具,航空航天,国防,建筑等行业。

 

Desktop Metal特殊项目副总裁Animesh Bose博士将担任为期三年的项目的首席研究员。Bose是ASM International和APMI International的同伴,在处理颗粒材料方面积累了40年的经验。

 

“该项目的成功不仅将为硬质合金社区提供他们急切需要的无钴硬质合金解决方案,而且将导致免工具加工技术的发展,该技术能够将此类材料快速加工成极其复杂的形状零件这种技术可以与大多数其他大批量制造技术相媲美,从而在硬质金属及其应用领域开辟了新的视野。”

 

有关各方预计,该项目将有助于提供一种更环保的方式,以批量生产用于国防部和商业用途的金属,合金和其他复合零件。

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