當我們在談桌面金屬3D打印的時候，我們在談什么？
引言：作為一種新型金屬3D打印工藝，間接金屬工藝在近兩年受到3D打印行業很大的關注。在formnext深圳展上，Raise3D再次展示了早前發布的全球首款第二代桌面金屬3D打印解決方案MetalFuse的核心——桌面金屬打印機Forge1。對比動輒數十萬的金屬SLM設備，5位數的價格，在讓不少觀眾和客戶動心的同時也產生了許多疑慮。
在formnext展會期間由南極熊特別組織了直播，讓網友犀利地提出問題，同時也邀請了金屬線材合作伙伴BASF的陳立博士和從事金屬注射成型（MIM）行業從業超過20年的兩位專家邱耀弘博士和張士榮來給各位答疑解憂。我們特別在展會后整理了當時提出的五個極為犀利的問題。
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問題一
打印、脫脂和燒結的流程工藝可靠性如何？
“沒有太大的難點。” 蘇州兆鑫馳總工程師，曾在山東金珠、常州精研、安泰海美歌、杭州安費諾、深圳鑫迪和上海富馳等多家公司擔任技術研發負責，有20多年MIM從業經驗張士榮表示：“現在看起來基本上，MIM制作的樣件與使用巴斯夫線材打印出來的3D打印樣件，使用的脫脂燒結工藝其實是一樣的。”
行業專家邱耀弘博士說：“我們一般說MIM的整個工藝流程需要14個制程（工序），現在巴斯夫通過線材的制程已經幫我們解決了3-4道工序，后面的4-5套工序只要通過Raise3D的打印機，再加上我們這批做MIM脫脂燒結的老骨頭（笑），基本上除了上色等后處理以外，可以解決這里面的全部的流程。”
Raise3D復志科技技術總監麥味說：“間接金屬的工藝脫胎于MIM，整個工藝只不過是把原來的MIM喂料改成金屬線材而已，利用特別針對金屬線材開發的Forge1桌面金屬3D打印機，能夠生產出相當好的零件。”
Forge1打印的金屬零件 左右滑動查看更多
問題二
燒結后的零件致密度高嗎？
“致密度與MIM工藝相近（97%）。” 張士榮說：“我們可以拿這個3D打印成品樣件舉例子，這個拋光后的成品件表面具有非常光亮的光潔度。如果這個打印件在燒結后致密度不夠高的話，經過拋光后是不會有這么優異的光潔度的，所以這樣看來，這個打印件的致密度至少是達到了97%。”
圖 | Raise3D在formnext現場展示的金屬打印件
拋光處理后（左）/ 脫脂燒結后（右）
問題三、問題四
線材金屬含量如何？燒結的收縮比例如何？
陳立博士：“線材里面的金屬含量是一個很有意思的設置，必須兼顧兩頭。為了保證打印零件的質量，我們要盡可能的提高線材的金屬含量；同時為了保障打印的流暢性，我們也通過改性線材特點。除此之外，我們還要考慮打印件在脫脂燒結過程中的收縮比例。”
圖 | BASF Ultrafuse 316L金屬線材以及打印件
行業專家邱耀弘博士：“我可以根據行業標準，給大家大概給一個數值。一般間接金屬3D打印所使用的材料，金屬粉末材料的體積比為60%，收縮比為1.18。也就是說脫脂燒結過程中打印件的體積會收縮，1.18厘米會收縮到1厘米。”
問題五
打印尺寸大小？會否顛覆原來的SLM或者MIM技術？
邱耀弘博士：“每個工藝都有自己的極限也有他們的適用范圍，像MIM技術在1999-2000年，其實已經有技術開發了。但現在無論是麥味他們做的FDM或者我們叫Metal Extrusion金屬擠出的解析度是不夠的，沒有辦法做出像蘋果現在壁厚只有0.12mm的最新攝像頭元件。”
圖 | 促使MIM工廠數量在5年內達到5倍激增的經典產品 - 蘋果閃電接口
（圖片源自網絡）
“但是MIM也有限制，一個是成型大小，MIM最多能做到1kg的零件，再大就很難做到。而無論是SLM還是FDM，3D打印都能制作出更大的零件。SLM金屬3D打印能制作重達10kg、20kg的部件，FDM可能是3-5kg。除此之外，MIM沒有辦法實現拓撲優化、低密度的結構設計，但3D打印卻可以，這也是它的優勢。我們可以探索這兩個工藝之間的技術差，做一些創新。比如：我們可以使用3D打印制作小批量、多樣的MIM模具，這不僅是一種兩全其美的解決方案，更是一種創造力的表現，發揮了兩種工藝的所長。”
圖 | Forge1打印的3kg金屬支架
張士榮總工程師：“這是一個很有意思的問題，正如大家經常討論的一個話題：到底是3D打印搶了MIM的客戶還是MIM搶了3D打印的客戶？這聽起來兩者好像是有很大的競爭關系，但嚴格來講，兩個工藝是相互補充的關系。如對于較為復雜的小批量生產的產品來說，MIM的開模工藝會產生較高的成本，這時候3D打印工藝就會更有優勢。另外，3D打印具有較強的靈活性，可以實現快速打樣，在產品的前期開發過程中，也更適合使用3D打印工藝。”
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