近日，兩家德國科技巨頭——賀利氏和通快集團——強強聯手，共同開展非晶態金屬（又稱“金屬玻璃”）3D打印研究，以期通過提升工藝和性價比，使非晶態金屬部件打印成為車間內的標準生產工藝。非晶態金屬的強度是鋼的兩倍，但比鋼輕得多，而且彈性更佳。非晶態金屬具有各向同性，這意味著不管3D打印采用何種構建方向，其材料特性始終相同。3D打印不僅能用于制造極其堅固的部件，還能為工程師提供更大的設計自由度。未來，非晶態金屬3D打印或將令眾多領域受益匪淺，例如航空航天和機械工程行業所使用的高應力部件和輕質部件。由于具有生物相容性，此類材料還是醫療設備的理想之選。
3D打印為非晶態金屬開辟新的工業應用
“非晶態金屬部件3D打印技術在工業領域的應用還處于起步階段。這次合作將有助于我們加快打印流程、提高部件表面質量，最終幫助客戶降低成本。我們將提升該技術在更多應用中的適用性，同時開辟一些全新的應用。”賀利氏非晶態金屬（Heraeus AMLOY）負責人Jürgen Wachter解釋道。
“非晶態金屬在許多行業都有應用潛力，例如增材制造技術（即3D打印）最重要的行業之一——醫療設備。因此，我們相信這次合作將是通快集團工業3D打印解決方案進一步開拓這一關鍵市場的大好機會。”通快集團增材制造業務部總經理Klaus Parey表示。
非晶態金屬是液態金屬急速冷卻而形成的金屬材料，3D打印設備可采用該材料制造復雜的大尺寸部件——這是其他生產工藝無法實現的。因此，3D打印技術將為非晶態金屬開辟全新的工業應用領域。此外，借助3D打印，非晶態金屬還能發揮其在輕量化設計方面的巨大潛力。在滿足功能要求的前提下，3D打印部件沒有任何多余的結構，因此材料用量和部件重量都被控制在最低限度。非晶態金屬本身很輕，因此將3D打印和非晶態金屬相結合，能夠滿足各種應用的輕量化需求。3D打印技術可使非晶態金屬部件的生產更加便捷，應用領域更加廣泛。借助這項技術，用戶可以直接制造完整的部件，而無需先生產一個個零件，再將其裝配為成品。
經過優化的材料 ＋ 專用的3D打印設備 ＝ 大批量生產高質量部件
在這次合作中，賀利氏非晶態金屬充分利用其在非晶態金屬生產和加工方面的專業知識，以及通快集團豐富的增材制造經驗。賀利氏非晶態金屬對其非晶態合金進行了優化，以用于3D打印，并為通快集團的TruPrint設備定制了合適的材料。通快集團最新發布的TruPrint 2000是打印非晶態金屬的最佳選擇。該設備配置了粉末準備站，可在惰性保護氣體中實現拆包打印部件和粉末處理，未使用的粉末將被回收。該設計對于非晶態金屬來說至關重要，因為此類材料可與氧氣迅速發生反應。同時，TruPrint 2000 配置了2臺通快300W光纖激光器，可同時部署在打印機的整個成型倉，這大大減少了單個部件的加工時長。采用僅55微米的光斑直徑，用戶便可以小批量或大批量生產表面質量極高的非晶態金屬部件。熔池監控功能可自動監測并分析加工過程中的熔池質量，從而盡早發現工藝偏差。
客戶可訂購非晶態金屬部件或自行打印
擁有通快集團3D打印設備的客戶如今可以用該打印機加工賀利氏非晶態金屬提供的鋯合金，也可以直接向賀利氏非晶態金屬訂購3D打印的非晶態金屬部件。未來，賀利氏非晶態金屬和通快集團還希望將銅合金和鈦合金用于3D打印。
圖1：TruPrint 2000
通快集團最新的TruPrint 2000 3D打印設備是打印賀利氏非晶態金屬材料的理想之選。（圖片來源：通快集團）
圖2：項目團隊
左起：由賀利氏非晶態金屬和通快集團增材制造業務部員工組成的項目團隊：Hans－Jürgen Wachter（賀利氏非晶態金屬負責人）、André Kobelt（賀利氏集團董事會成員）、Moritz Stolpe（賀利氏非晶態金屬）、Valeska Melde（賀利氏非晶態金屬）、Arwed Kilian（通快集團增材制造業務部）、Klaus Parey（通快集團增材制造業務部總經理）、Jan－Christian Schauer（通快集團增材制造業務部）。（圖片來源：賀利氏非晶態金屬）
圖3：非晶態金屬膨脹套管
膨脹套管是能夠利用非晶態金屬3D打印改進性能的部件之一。由于非晶態金屬具有高彈性，采用該材料生產的套管比傳統套管更易變形。借助3D打印技術，用戶可以直接制造完整的部件，而無需先生產一個個零件，再將其裝配為成品，從而簡化生產流程。（圖片來源：賀利氏非晶態金屬）
關于賀利氏非晶態金屬
賀利氏非晶態金屬致力于非晶態金屬的開發與加工。非晶態金屬具有高強度、高彈性和耐腐蝕性等獨一無二的材料特性，在最新的高科技應用中擁有廣闊的前景。賀利氏非晶態金屬的近凈成形加工解決方案是工業生產的最佳選擇。
關于賀利氏
總部位于德國哈瑙市的賀利氏是一家全球領先的科技集團。公司在1660年從一間小藥房起家，如今已發展成為一家擁有多元化產品和業務的家族企業，業務涵蓋環保、能源、電子、健康、交通及工業應用等領域。2018年財年，賀利氏的總銷售收入為203億歐元，公司目前在40個國家擁有約15，000名員工。賀利氏還被評選為“德國家族企業十強”，在全球市場上占據領導地位。
憑借專業的技術、創新的理念、對卓越的不懈追求以及具有企業家精神的管理團隊，我們不斷努力提升業績表現。我們通過發揮材料方面的專長，充分利用賀利氏的技術領導地位，致力于為企業客戶創造高質量的解決方案，幫助他們提升長期競爭力。50年前，作為人類首次登月計劃的一部分，賀利氏的高科技產品進入了外太空。直到今天，由賀利氏熔融石英玻璃制成的激光反射器仍在持續測量月球與地球之間的精確距離。此外，由賀利氏金鉑合金制成的立方塊將進一步深入太空，探測100多年前愛因斯坦在理論上證明存在的引力波。
關于通快集團
通快是一家高科技企業，致力于為機床、激光領域提供制造解決方案。通過提供咨詢、平臺及軟件服務，通快致力于推動制造業的智能互聯制造。在柔性板材加工和工業激光領域，通快也是全球市場的領導者。
2018／19 財年，通快在全球范圍內擁有大約14，500名員工，年銷售額達38億歐元。集團在歐洲幾乎所有國家、美洲和亞洲擁有超過70家子公司和分公司。同時，通快在德國、中國、法國、英國、意大利、奧地利、瑞士、波蘭、捷克、美國、墨西哥和日本都設有生產基地。
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