Desktop Metal將開發(fā)一種先進(jìn)的增材制造（AM）工藝级解，該工藝能夠為美國陸軍批量生產(chǎn)不含鈷（Co）的硬質(zhì)金屬零件。這家位于波士頓的公司獲得了美國國防部（DOD）數(shù)百萬美元的資助试伙，以執(zhí)行該項目嘁信，該項目有望顯著改善可持續(xù)性，并為大規(guī)模生產(chǎn)金屬疏叨，合金潘靖，金屬陶瓷和復(fù)合材料零件提供一種環(huán)保的方法具有用于商業(yè)和國防部應(yīng)用的卓越性能。

全球量產(chǎn)和交鑰匙AM解決方案提供商Desktop Metals于2020年10月7日宣布蚤蔓，已獲得為期三年泛汁，價值245萬美元的項目的第一階段資金，以資助該開發(fā)項目陶焙。這一消息是在美國陸軍于2020年1月獲得一種新型的無鈷碳化鎢（WC）基硬質(zhì)金屬專利之后寿经，然后責(zé)成陸軍研究實驗室（ARL）尋找用其批量生產(chǎn)零件的正確工藝的。

依靠其專有的增材制造技術(shù)听量，Desktop Metal將開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)高效的大批量增材制造工藝剖坟，該工藝無需使用任何工具即可將新穎的無Co硬質(zhì)金屬加工成復(fù)雜的，凈的或近凈形的零件榕暴。該公司的生產(chǎn)系統(tǒng)將用于該項目的最終零件绪桑，旨在大規(guī)模地3D打印金屬零件。它利用單次噴射（SPJ）技術(shù)實現(xiàn)了高達(dá)傳統(tǒng)粉末床融合AM平臺打印速度100倍的打印速度飘具，并且每年以與傳統(tǒng)制造競爭的成本提供多達(dá)數(shù)十萬甚至數(shù)百萬個零件猴试。

“該項目的成功不僅將為硬質(zhì)合金社區(qū)提供他們急切需要的無鈷硬質(zhì)合金解決方案，而且將導(dǎo)致免工具加工技術(shù)的發(fā)展载易，該技術(shù)能夠?qū)⒋祟惒牧峡焖偌庸こ蓸O其復(fù)雜的形狀零件這項技術(shù)可以與大多數(shù)其他大批量制造技術(shù)相媲美粒惜，從而在硬金屬及其應(yīng)用領(lǐng)域開辟了新的視野∑忠耄”三年期項目的首席研究員棒假，臺式金屬特別項目副總裁Animesh Bose說。

桌面金屬生產(chǎn)系統(tǒng)精盅。圖片由美國商業(yè)資訊提供帽哑。

在接下來的三年中，Desktop Metal將嘗試開發(fā)新型無Co硬質(zhì)金屬的原料和粘合劑系統(tǒng)叹俏，使用其SPJ工藝在一臺機器上一天即可印刷至少200,000個零件妻枕，并進(jìn)行成本分析。擴(kuò)大先進(jìn)的SPJ粘合劑射流制造技術(shù)粘驰，以成功制造至少500,000個原型件屡谐。

“新型無鈷硬質(zhì)合金有望產(chǎn)生高強度，高韌性，高硬度和高耐磨性的材料愕掏，”美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部（CCDC）ARL的材料工程師Nicholas Ku說度秘。“我們相信饵撑，將這種新穎的材料與Desktop Metal的Single Pass Jetting技術(shù)相結(jié)合剑梳，將不僅在國防領(lǐng)域而且在商業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。此外拙故，我們相信這種組合方法將大大改善可持續(xù)性窃德，減少沖突礦物的使用，并提供一種環(huán)境友好的過程亮倍，以批量生產(chǎn)具有卓越性能的零件忆颇。”

據(jù)該公司稱纠惧，這種新穎的工藝具有改變硬質(zhì)合金市場的潛力卿截，預(yù)計到2024年，硬質(zhì)合金市場將增長到240億美元赛虽，可用于雙重用途袁垄，包括切削工具，耐磨和耐化學(xué)腐蝕的噴嘴隧庐，石油和天然氣行業(yè)，越野運輸以及化學(xué)和紡織行業(yè)的零件视甩，航空航天和國防部門士袜，建筑，消費品电爹，甚至是用于農(nóng)業(yè)蔫仙，采礦和鋼鐵行業(yè)的工具等等。

該生產(chǎn)系統(tǒng)是首個用于大規(guī)模生產(chǎn)復(fù)雜金屬零件的金屬3D打印系統(tǒng)丐箩。圖片由美國商業(yè)資訊提供摇邦。

金屬增材制造項目由美國陸軍合同指揮部–阿伯丁研究三角公園分配給桌面金屬，代表美國陸軍研究實驗室分配給國家制造科學(xué)中心（NCMS）先進(jìn)制造屎勘，材料和工藝（AMMP）聯(lián)盟施籍。NCMS的首席執(zhí)行官麗莎·斯特拉瑪（Lisa Strama）將這項工作描述為NCMS和AMMP能夠?qū)⒎莻鹘y(tǒng)國防承包商的尖端技術(shù)與政府機構(gòu)聯(lián)系起來以滿足現(xiàn)有需求的一個很好的例子。

國防部一直在尋找通過常規(guī)或創(chuàng)新方法用無鈷概漱，無害粘合劑體系生產(chǎn)碳化鎢金屬陶瓷材料的方法丑慎。在2019年，美國陸軍發(fā)布了一項小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）計劃瓤摧，以尋求通過建立使用專利的無鈷新型粘合劑材料的WC金屬陶瓷的生產(chǎn)技術(shù)來提高彈道性能的方法竿裂。顯然，Desktop Metal的獎項與該SBIR計劃相對應(yīng)，該計劃計劃利用第一階段開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)來制造“基于WC的成分的近凈形和凈形射彈核”腻异，然后將其完全整合如征集說明參數(shù)所述进副，將彈丸射入小口徑彈藥系統(tǒng)。

許多軍事應(yīng)用將鎢基復(fù)合材料與鈷等過渡金屬結(jié)合使用铣修。然而遣抄，雖然鈷是防御能力使用的具有高度戰(zhàn)略意義的材料，研究人員一直在尋找我nnovative解決方案超丛，可替換的潛在危險的致癌鈷在WC基硬質(zhì)金屬的粘合劑體系蚂霎。尋找對生態(tài)友好的硬質(zhì)金屬是解決幾個持續(xù)存在的關(guān)鍵問題的關(guān)鍵，其中包括鈷開采過程中釋放出的不可持續(xù)的放射性p物品逢棺。

（白令三維）

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