粘合劑金屬3D列印（熔融擠壓）

2021年2月，德國賓德噴氣3d 列印機制造商 exone 公司與加拿大3d 印表機 rapidia 公司合作，推出了金屬設計實驗室3d 印表機和 x1f 燒結爐，結合了 rapidia 公司專有的“兩步”3d 列印技術。

△Metal Designlab 和 X1F

水基粘合劑間接金屬3D列印技術

Rapidia在2019年推出，基於FDM / FFF熔融擠出工藝。它用水問題作為一種粘結劑（而不是透過聚合物），粘結列印金屬和陶瓷進行零件，從3D印表機上可以拿出來就沒有直接經濟進入一個熔爐燒結，而無需排膠脫脂步驟。現在，ExOne和Rapidia已經發展深度學習合作，雙方企業一起把技術創新產品設計推向國際市場。

水性金屬/陶瓷3D列印零件

大多數其他“間接”金屬 3D 列印技術需要三個步驟（3D 列印、脫脂和燒結），燒結爐中的熱脫脂非常慢，通常需要 3-5 天才能產生最後部分，燃燒聚合物粘合劑，並限制部分的厚度。通常，使用此技術以 3D 列印的部件厚度限制在 5-10 mm 以內，從而影響強度和效能。

相比之下，rapidia公司開發的水凝膠漿將用水代替98%的粘合劑，並且在印刷時粘合劑會蒸發，從而實現真正的今天印刷，明天零件技術。此外，該技術消除了最大零件厚度的限制。新的exonmetal designLAB可以列印任何厚度的固體金屬，以生產各種要求高的預生產和最終使用的高強度零件。

△電氣工程師丹·蓋爾巴特是Rapidia的創始人和總裁。蓋爾巴特擁有西蒙·弗雷澤大學和不列顛哥倫比亞大學的許多著名獎項和榮譽博士學位；他也是加拿大貝拿比醫療器械製造商卡迪維的聯合創始人，並開發了革命性的房顫療法；共同創立克里奧公司，先後擔任總裁和首席技術官，並於2005年7月以10億美元的價格將其出售給柯達。從包裝跟蹤技術到房顫治療，他獲得了135項美國發明專利。南極熊很佩服這樣的人才，充滿科技，能不斷產業化科技！

△只是沒有燒結的印刷件。

△燒結前後對比

辦公級FDM/FFF金屬3D列印

Rapidia 3D印表機的工作原理類似於使用雙噴嘴擠出的FDM/FFF 3D印表機。

△Rapidia的兩步金屬/陶瓷3D印表機和燒結爐。據南極熊稱，Rapidia 3D印表機售價5萬美元，燒結爐售價8萬美元。具體技術引數和廠家聯絡方式，請查詢https：//product。nanjixiong。com全球3D列印產品庫

“我們是唯一一個使用水基黏合金屬的3D列印管理系統” 正如Gelbart所強調的，這種資訊科技的知名企業競爭戰略對手是Desktop Metal和Markforged，不同發展之處主要在於，後兩者的金屬3D印表機“使用網路聚合物結構作為一種粘結劑，黏合金屬粉末”，這意味著中國需要透過脫脂。Gelbart補充說：“水黏合金屬3D列印資料技術的優點是，你可以自己放在提高辦公工作室裡學習使用。”

使用水基狹縫作為原材料還有其他好處： 在燒結之前，在零件表面用水基助劑簡單刷一刷，使物體變得更光滑； 允許使用大噴嘴加快印刷過程。以水為基礎的狹縫也可以用一種獨特的方式來組合部件，以建立複雜的物件。例如，一箇中空的物體可以分為三部分： 底部、中間和頂部。一旦打印出來，零件就會被溼潤並堆放在一起。在熔爐中燒結後，三部分熔合在一起形成固體金屬。透過結合新的過程和預處理的物件，一個完整的物件可以被製造出來。

無需進行脫脂的水基粘結劑以及金屬3D列印

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在熔爐中，3D 列印空白的水分蒸發。還是熊友你會有一個顧慮：在這種情況下，金屬零件會不會有大的孔隙？根據Gelbat的說法，“燒結後，物體是固體金屬，幾乎沒有孔隙。使用聚合物作為粘合劑的過程，脫脂時，由於聚合物材料蒸發，很容易留下孔，燒結時孔塌陷在絕緣消失，零件產生巨大的收縮和變形問題。這是物件燒結時收縮的主要原因。

3D列印金屬熱交換器，圖片來自烏邁爾·伊法蒂哈爾

南極熊獲悉，目前支援的材料包括：17-4PH不鏽鋼、316L不鏽鋼、白色氧化鋁-矽石陶瓷，還有鉻鎳鐵合金625、銅、氧化鋯、碳化鎢、H13工具鋼、馬氏體時效鋼、氧化鋁、鈦等材料正在開發中。