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新材料!Nieka成功使用Markforged技術3D打印鎳鉻高溫合金~

發布時間:2019-09-26

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近日,Markforged宣布推出新款3D打印金屬材料Inconel 625,Inconel 625是一種鎳鉻基高溫合金,具有高耐腐蝕性和高溫性。它易于打印,可適應于惡劣的環境下應用。Markforged 3D打印Inconel 625技術,安全可靠,價格實惠,減少了交貨時間和零件成本,消除工程師在使用該技術時面臨的諸多挑戰,極大地擴展了Inconel零件的應用范圍。

Nieka Systems是一家礦業服務公司,公司位于加拿大魁北克市。通過使用Markforged Metal X金屬3D打印技術生產最終用途零件,該公司每月節省7000美元,縮短4周的交付時間。

面臨的挑戰

Nieka Systems公司研發的樣品加工設備,使采礦和水泥生產行業的客戶能夠分析并確保其產品制造過程的質量。Nieka的設備能將礦石或水泥樣品轉換成玻璃盤,隨后用玻璃盤對樣品進行精確的成分分析。

材料樣品在鉑坩堝中熔化,然后倒入加熱的鉑模中。熔化過程溫度高達1000攝氏度,然后將混合物倒入模具中并迅速冷卻。要適應這些重復的、快速的溫度變化,Nieka融合工具的內部零件需要由能夠承受高溫并且能跟上快速溫度循環的材料制成。

Inconel是一種鎳基高溫合金材料,它可以承受高達約1000攝氏度的溫度,是一種適合的加工材料,用于夾持固定坩堝和模具在燃氣燃燒器上的位置。Nieka 公司最初使用傳統CNC加工方式生產Inconel高溫合金零件,發現成本遠遠超出了他們的預算,而且交貨期太長。隨后,他們開始轉向3D打印技術,起初,通過外包的方式,將生產Inconel 625高溫合金坩堝夾的需求給使用直接金屬激光燒結(DMLS)技術的公司生產。使用DMLS外包零件生產的成本起初非常有吸引力,但后期外包成本的增加和交貨周期的延長很難預測。當該團隊的設備已經在全球20個國家投入使用時,他們開始擔心外包加工是否能夠跟上產品需求。

左側為Markforged 3D打印坩堝夾,右側為DMLS 3D打印坩堝夾

“在購買了Markforged Metal X金屬3D打印后,零部件的生產周期縮短很多,由原來的4周時間降低為4天即可交付,基本上解決了交貨期太長的問題,” Louis Croisetiere博士,Nieka Systems的創始人說

解決方案

在使用DMLS技術成功生產出鉻鎳鐵合金坩堝夾后,Nieka Systems的創始人Louis Croisetire博士認為,是時候在內部購買一臺金屬3D打印設備了。他希望通過這種方式降低外包成本,縮短交付周期,找到一個安全、易用、又在預算范圍內的解決方案勢必提上日程。在認真調查了目前3D打印市場情況后,Louis和他的團隊選擇了Markforged Metal X金屬3D打印機和兩臺復合材料3D打印機。Nieka Systems選擇Markforged 3D打印機生產,并強調“Markforged擁有市場現成的解決方案和多年的商業經驗。”Nieka可以快速調整以前的坩堝夾設計,并輕松地在Metal X金屬3D打印機上將Inconel 625材料打印出來,最終通過nieka的內部測試。

自從將兩種Markforged高強度3D打印機引入工廠以來,Louis和他的團隊很大程度的推動產品設計的變化。從復合材料原型到3D打印Inconel 625材料生產零件,打印機應用到整個業務中。Louis說:“這縮短了我們產品的組裝時間,而且并沒有使用傳統方法時對設計方面的限制。” 4天內打印的同一批零件,成本可降低10倍甚至更多,不再需要等待長達4周的時間才能交付。

Inconel 625是一種鎳基高溫合金,可以承受高達1000攝氏度的高溫

“Metal X金屬3D打印機可以讓我們更快地制造零件,縮短交貨時間,準確地知道什么時候可以交貨,在設計上得到更多自由。單從成本方面看,這是一個非常正確的選擇。” Louis Croisetiere博士說。

展望未來

Nieka 公司將Markforged3D打印技術引進公司內部,不僅加快了產品開發速度,還縮短了產品上市時間。不僅Metal X金屬打印機加快了公司的產品開發,該團隊還利用Markforged復合打印機制造夾具和裝配輔助工具,進一步加快了產品的制造過程。原本Metal X打印設備只用于高溫坩堝和模具夾的生產制造,但現在該團隊也將其用于其他零部件的生產。Louis Croisetiere說:“我們可以根據需要和打印機實際的生產功能不斷改進我們的設計,實現設計自由。不得不說,這項技術在某種程度上改變了我們的工作方式。

額外的費用部分:

“每個零部件的成本都大大降低了,節省的部分用來購買自己的打印機是輕而易舉的事。”

“能夠在內部直接制造零件,提供制造能力,實現設計自由,不受傳統加工限制,使我們能夠走在行業的前列。”

“與之前外包的同一部分相比,我們節省了很多錢,”Croisetire說。


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