3D Systems作為全球知名的3D打印機(jī)制造商，在SLS 3D打印機(jī)和3D打印材料方面經(jīng)驗(yàn)豐富。這些材料涉及大量的工作，大多數(shù)人不知道幕后的復(fù)雜性。每種材料都是高度專業(yè)化的，并且為了強(qiáng)度、延伸性、重量輕或其他某些應(yīng)用所必需的性能而精心開發(fā)。3D Systems上個月推出了一種新的SLS 3D打印系統(tǒng)，并在其中添加了幾種新的材料，這些材料被添加到公司不斷增長的產(chǎn)品目錄中。

為了更深入地了解這些材料以及公司的其他SLS 3D打印材料，小編采訪了3D Systems的SLS產(chǎn)品管理總監(jiān)Scott Cost。

3D Systems開發(fā)了哪些新的SLS材料？它們具有哪些應(yīng)用？

市場洞察表明，鋁填充塑料需要用于重量輕，但仍需要金屬特性的部件，例如旋鈕、把手、某些汽車部件和消費(fèi)電子產(chǎn)品。ProX DuraForm AF Plus結(jié)合了靈活性和耐用性，在開發(fā)時考慮到了這一點(diǎn)，并進(jìn)行了嚴(yán)格的測試。3D Systems希望確保每種材料都針對每臺打印機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，以生產(chǎn)具有一致的機(jī)械性能和表面質(zhì)量的部件。

除鋁填充塑料外，來自汽車行業(yè)的客戶要求提供真正的黑色生產(chǎn)級材料，生產(chǎn)出的零件只需要最少的后處理即可完成，因此無需任何涂層要求。EX Black已經(jīng)被開發(fā)出來，它是尼龍11材料，比尼龍12具有更好的伸長率和耐沖擊性。

在我看來，最難開發(fā)的材料是我們?yōu)榘⒙?lián)酋航空制造的FR1200。這需要完整的認(rèn)證過程。在航空航天領(lǐng)域，阻燃材料是必不可少的，而且每個航空公司都對飛機(jī)上的任何部件進(jìn)行嚴(yán)格的認(rèn)證。FR1200符合FAR 25.853標(biāo)準(zhǔn)，這是航空航天領(lǐng)域的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。

3D Systems部署什么樣的測試流程來提供生產(chǎn)級材料？

“這取決于每種材料的預(yù)期應(yīng)用。最終使用的內(nèi)飾部件需要具有柔韌性、耐用性和耐沖擊性，而裝配夾具則需要強(qiáng)度和剛性。我們努力提供可以滿足所有增材制造需求的材料?！?/span>

對于ProX DuraForm AF Plus，我們運(yùn)行了數(shù)千個樣品部件，以進(jìn)行正確的設(shè)置。然后將這些設(shè)置嵌入打印機(jī)，在機(jī)器中加載DuraForm AF Plus時使用的配置文件。這保證了廣泛的應(yīng)用和幾何形狀符合生產(chǎn)級添加劑制造所需的嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)EX Black用于汽車內(nèi)飾件或消費(fèi)品部件時，必須能夠承受持續(xù)暴露于元件的沖擊，而不會失效。

對于EX Black來說，我們需要解決的問題是尼龍11在大多數(shù)打印機(jī)上運(yùn)行的困難。這是我們3D Systems花費(fèi)時間優(yōu)化設(shè)置，充分測試材料并驗(yàn)證機(jī)械性能的另一個例子，這樣，當(dāng)EX Black在3D Systems打印機(jī)上運(yùn)行時，它將提供滿足最終用戶需求的強(qiáng)度和耐久性的生產(chǎn)級零件。

FR1200經(jīng)過嚴(yán)格的測試，通過了阿聯(lián)酋認(rèn)證程序。這些測試包括耐用性和耐沖擊性，還包括更深入的認(rèn)證，以確保部件具有阻燃性。它還通過了AITM煙密度和毒性要求的測試，并通過消費(fèi)品UL認(rèn)證。此外，阿聯(lián)酋航空還通過了Form 1認(rèn)證，確保座椅靠背部件的設(shè)計(jì)被批準(zhǔn)用于飛機(jī)使用。

FR1200的整個認(rèn)證過程花了將近12個月的時間，每個認(rèn)證都必須由不同的管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。與我們其他材料一樣，成千上萬個測試部件被建立，以確保一致的質(zhì)量和阻燃性。每個版本生產(chǎn)了數(shù)十個零件，并且必須100％遵守FAR和AITM規(guī)范。如果零件出現(xiàn)故障，則必須對設(shè)置進(jìn)行重新配置，重新評估粉末的一致性，直至每批次通過。表格1認(rèn)證過程也相當(dāng)艱巨。Form 1認(rèn)證必須逐項(xiàng)完成，每個部分需要6個月的批準(zhǔn)過程。3D Systems注重對每種材料進(jìn)行測試和驗(yàn)證，這對于為每一個零件提供優(yōu)質(zhì)材料都至關(guān)重要，涵蓋了使用增材制造的各種幾何形狀和應(yīng)用。如果沒有嚴(yán)格監(jiān)控的測試，認(rèn)證過程可能需要兩年或更長時間才能完成?！?/span>

為什么具有開發(fā)和測試新材料專業(yè)知識的人對增材制造供應(yīng)商非常重要？

“工程師們不斷尋求改進(jìn)和迭代，以獲得更好的結(jié)果，并對不斷變化的要求作出反應(yīng)。這就是為什么3D Systems花了近兩年的時間開發(fā)新材料，旨在滿足客戶對延展性、柔韌性、抗沖擊強(qiáng)度、剛性、耐溫性或阻燃性的要求?！?/span>

3D Systems花費(fèi)了大量的時間和精力，確保每種材料都能提供各個部件的預(yù)期質(zhì)量。我們?yōu)槲覀兊目蛻糇隽撕芏嗯?，他們也很欣賞這一點(diǎn)。

最終，當(dāng)你知道這些材料已經(jīng)被我們的專家完全測試過時，它可以節(jié)省時間和金錢。

為什么開發(fā)可用于原型和最終用途部件的生產(chǎn)級材料更具成本效益？

大多數(shù)增材制造供應(yīng)商只注重滿足原型需求，因?yàn)閺?qiáng)物理性能的材料需求不太嚴(yán)格。選擇生產(chǎn)級材料比僅提供原型設(shè)計(jì)需求的材料更具成本效益，因?yàn)榱慵氖褂脡勖L而且不會出現(xiàn)故障，而且隨著時間的推移，耐久性可以節(jié)省金錢和精力：

現(xiàn)在較小的公司可以以較低的進(jìn)入成本提供真正的制造解決方案；

真正的生產(chǎn)級材料允許定制零件，而無需購買工具，節(jié)省金錢和時間；

您可以選擇：當(dāng)我們優(yōu)化打印機(jī)的每種材料時，這些部件可以用于原型制作或生產(chǎn)。一致的零件質(zhì)量和表面處理需要最少的后處理-不再需要染色或清洗部件。

客戶不再需要根據(jù)應(yīng)用（是否用于原型或生產(chǎn))來切換材料。

眾所周知，3D Systems擁有大量的材料專業(yè)知識，而且這些專業(yè)技術(shù)已經(jīng)在航空航天、汽車、醫(yī)療保健和其他垂直行業(yè)得到了廣泛的采用。公司正在不斷地進(jìn)行創(chuàng)新，正如Cost所描述的那樣，沒有研發(fā)投入就沒有投入市場的材料。