Fusion Factory是一種用于金屬和陶瓷的三部分AM系統

Fusion Factory提供快速更換多種材料的能力，包括具有復雜處理要求的特殊材料，如難熔金屬，陶瓷和磁性材料。

德國20年歷史的XERION開始生產用于高溫工業和研究的生命爐。其在熔爐方面的專業知識使其最新產品受益，這是一個由三部分組成的金屬和陶瓷添加劑制造(AM)系統，它將所有必要技術步驟的機器集成并集成在一起 - 基于金屬絲的3D打印機，一種去綁定單元和燒結爐 - 在一個系統中，增加一個控制單元。結果稱為Fusion Factory，是一個完整的流程鏈，可在單一平臺上使用多種材料進行打印。

三年前，與德國應用科學研究機構弗勞恩霍夫研究所合作開展了融合工廠的研究。AM系統的研究和開發主要是由客戶要求驅動的。XERION去年底在法蘭克福的2018年下一個展區展出了成品。

它由一個帶有兩個噴嘴的長絲多材料打印機組成。由金屬或陶瓷粉末加上粘合劑制成的特殊制造的長絲被送入改進的熔融長絲制造打印機，以創建所謂的“綠色部件”。這個過程與用于生產塑料模型的過程沒有什么不同，除特殊長絲和特殊設計的打印機噴嘴和進料機構外。

打印完零件后，它將前往脫膠站進行化學浴。對于熔爐制造商而言，由于多材料部件的耐熱性不同，XERION使用化學而非熱脫粘。Fusion Factory使用丙酮和異丙醇進行溶劑型脫粘過程，該過程在氮氣氣氛中進行。溶劑與表面上的材料發生反應，產生微通道，將化學物質分布到部件的固體基質中，從內部消除有機化合物并形成多孔空隙。大多數粘合劑以這種方式被消除，準備好脆弱的部分用于下一步，即燒結。

在脫粘期間產生的微觀通道充當燒結期間剩余有機化學品的熱蒸發的出口。在氮氣或氫氣氣氛中(取決于材料)將材料加熱到極高溫度(高達1,500℃)，這導致金屬粉末的外殼在類似于焊接的過程中熔化和熔化。所得到的部件緊湊且致密，并且雖然發生輕微的收縮，但這可以在使用軟件的預印刷設計中得到補償。

該過程高度包含，以保護工人免受溶劑，蒸汽和熱量的影響。燒結過程在保護氣氛下進行，主要是100%氫氣。在零件生產期間，用戶通過系統的觸摸屏控制單元控制三個步驟。

多種材料的快速變化

一個很大的優點是能夠快速更換多種材料，包括具有復雜處理要求的特殊材料，如難熔金屬，陶瓷和磁性材料。結果是堅固，輕質的部件，其不同的材料可以在孔隙率上變化。

根據XERION的創始人兼執行董事Uwe Lohse的說法，多材料金屬和陶瓷零件生產的時機非常引人注目。

“從印刷到燒結部件的整個技術運行時間不到48小時，”Lohse博士告訴設計新聞。“用戶可以完全控制所有三個步驟，印刷，去粘合和燒結，因為它使用長絲卷，您可以快速更換材料。”

板載數據庫管理系統可以存儲預編程的“配方”，并自動完成使用多臺機器的繁重任務，確保制造零件的高質量和可重復性。系統還將為每個可用于記錄目的的部件生成報告。

Lohse博士說：“該操作員擁有99個解除綁定和燒結配方的庫。”“完成該過程后，控制單元根據批號存儲整個過程的所有數據。”

未來將包括銅，高熵合金和磁性材料

根據XERION的說法，結果是創建原型或一系列與金屬注射成型(MIM)技術相當的零件系列。此外，已經擁有合適打印機的公司可以單獨購買脫粘和燒結站。

目前，Lohse表示，Fusion Factory可以生產氧化鋁和氧化鋯制成的零件，但該公司最終計劃開發更多材料的技術配方，如銅，高熵合金和磁性材料。它還計劃增加噴嘴數量。

“對于使用更多材料進行印刷以及長期印刷的更高穩定性，我們計劃增加長絲卷和噴嘴的數量，”他說。

“客戶來自所有行業，并與新材料接觸，”Lohse說。“航空航天工業對我們來說特別有意義，因為印刷技術在零重力條件下也可以使用。”

Tracey Schelmetic畢業于康涅狄格州費爾菲爾德的費爾菲爾德大學，并開始了她在Apple&Lange的技術和科學作家和編輯的長期職業生涯，Appleton&Lange是Simon&Schuster現已解散的醫學出版部門。后來，作為電信行業期刊Customer Interaction Solutions(今日的客戶雜志)的編輯總監，她成為了聯絡中心行業公認的代言人。如今，她是一名自由撰稿人，專門從事制造業，技術，電信和企業軟件。