Desktop Metal的生产型3D打印机

技术相互渗透结合市场优势相互强化

 始于收购Aerosint

Desktop Metal 收购Aerosint，多金属多材料打印，花费甚少。Aerosint是一个非常有特色的握有关键IP的隐形冠军小公司。传统机械产品为何有很多零部件，除了加工方法的限制外，产品不同部分需要不同类型的金属材料。例如关键部分使用高强度合金，内外表面使用耐腐蚀钛合金，支架使用普通316L不锈钢等等。一旦3D打印跳跃到把不同金属材料的零件打印成一个完整的产品或者子系统，则根本上减少了零部件的数量和装配成本。类似特斯拉前后压铸铝合金车身，一百多个零件变到一个。

Aerosint的技术还包扩打印具有金属成分梯度的部件，这样通过某些金属材料含量的递增或者递减，实现强度和成本综合收益，这是人类科技的首次重大创新。想想例如给专业高尔夫选手的球杆，可根据每个运动员的具体身体肌肉骨骼结构特征、挥杆发力曲线特点等，制作具有梯度金属的定制球杆。

 大踏步收购ExOne

8月收购粘合剂喷射打印的老牌公司ExOne, 名义花费5.7亿美元，溢价40%。但这是看似大赌的手笔却是一笔非常划算的买卖。

1. 收购获得广泛的客户基础，不少人未必都清楚，不像消费品行业，现实中制造业公司的装备切换成本很高，中短期内采用了一家的成套设备基本上就表明拒绝了另一家，即使后者略有一些综合优势。特别像Production P-50或X1 160Pro这样价格100万美元的大型昂贵生产装备。

2. 这次收购，除了ExOne报表上的往来收付和存货，公司零债务，ExOne账面净现金1.3亿美元。也就是收购后DM只净付出4.4亿美元的增发股票，就获取了ExOne全部IP专利产权和全球的客户网络。

3. 避免了名义技术路线上的同质竞争，极大地利好产品定价体系和毛利。

4. 轻易摘取3D massive打印金属之王冠，包括ExOne更早就实现的钛合金打印，包括航天航空、医疗等高利润客户行业。采用惰性气体保护活泼金属钛，批量制造钛合金产品将非常容易。Desktop Metal可能将逐渐长期垄断航空航天业的中小尺寸钛合金零部件打印市场。

5. 收购还收获了设备组装和应用经验。ExOne自有德国工厂生产，产能和质量都有保证。二是上面提到的金属打印技术的巅峰钛合金等reactive金属，收购即拥有钛合金批量打印的全部技术和IP能力。虽然几周前DM也宣布推出钛合金材料打印的支持，但是那是用Studio System2的挤出工艺，不是粘合剂喷射BJT技术。

6. 与ExOne合作的数字服务提供商包括Shapeways和Xometry，这些大型服务商的业务核心其实是面对最终客户的即时报价系统，可以看做是面向全球大量客户的零售商。收购ExOne 扩大了产业生态圈。Xometry是新与ExOne合作的，在新技术上市的时候，这些大型服务商的技术理解必须要比最终客户更加专业。同时可以推测，正是由于ExOne和Desktop Metal的BJT技术在成本、时间、性能上比传统3D打印厂家更有优势，Xometry会导入其BJT打印机和工艺去更好服务最终客户。

 硬核技术分析

DM（Desktop Metal) 的粘合剂喷射技术在3D打印过程中不会产生大量的热量。这使得高速打印成为可能，并避免了金属熔融3D打印过程中的残余应力问题。Binder Jetting技术将热加工过程转移到烧结步骤，温度变化缓慢，这使得更容易管理热应力。因为烧结温度低于其他类型的金属3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加。

对于传统金属熔融打印工艺，熔池边缘的温度与中心温度有差异，会导致空隙等缺陷存在。边缘温度不够，金属成品致密性就会受影响，导致零件强度不够。

从金属矢量打印，跳跃到SPJ粘合剂喷射矩阵打印。类似特斯拉自研FSD芯片的过程，从最早采用MobilEye产品，逐个特征提取的矢量图像识别技术技术路线，一步跃迁至连续帧直接处理的4D矩阵边缘计算狂魔。

在传统打印下金属粉末需特殊处理且价格昂贵，DM直接使用工业领域常用的廉价金属注射成型MIM标准金属粉末。类比特斯拉在初期专用锂电芯成本昂贵时，直接使用行业标准16850的松下笔记本电池。下图可见Binder Jetting与MIM可以合用同类金属粉末。

ExOne的Metal X，打印后成为毛坯件，还需要几个小时到几天的化学清洗，再去烧结，比DM多出一步，浪费工艺和时间。DM Studio2和Production System去掉了中环的化学清洗环节。Metal X控制烧结形变的陶瓷支撑与夹层粉末化金属仍然需要手工敲除。又多出一个不大不小的工艺步骤。DM的Production System根本无需零件支撑。可见，DM与ExOne的技术在收购后互补是多么地必要。

让人惊艳的是Desktop Metal自研工作流处理软件，采用基于Web的软件开发框架和界面。懂软件研发的的自然懂，这代表了DM也是专业软件公司。

 快速发展的材料与应用

铝合金材料用是非常广泛的制造应用，常见的缺陷包括开裂、空隙、球化、氧化、挥发性合金金属蒸发。粘合剂喷射技术提供了这些问题的很好的解决思路与潜力。由于在粉末铺设与成型中不引入高温处理和应力，从而将上述缺陷在AI软件控制的烧结环节将其最小化。

医疗领域、钛金属、3D打印，这三者堪称完美“搭档”。医疗领域是高价值高利润行业，钛合金的生物兼容是所有金属材料中最佳的。DM在这个领域已经建立了自身的解决方案优势。

此外，ExOne与创新电机公司Maxxwell合作研发生产电机铜线圈绕组，改变一百多年来的电机线圈设计思路。传统工艺的铜丝或者铜片，在狭小的电机定子、转子空间内很难展现最优设计，3D打印将带来一定的改变。

3D科学谷整理
原文作者：洞藏
链接：https://xueqiu.com/3713262094/194637669
来源：雪球

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ExOne 的金属3D打印设施自 2005 年以来一直在持续运营，现在已经生产了超过 200 万个各种金属零件，并在 2016 年推出该公司获得专利的三重高级压实技术 (ACT) 后，产量继续攀升。

© exone

ExOne 在匹兹堡外的金属 3D 打印应用中心拥有大约十几个后处理炉，包括一个新的全金属 Elnik MIM3045 脱脂和烧结炉。该炉具有 4.5 立方英尺的体积，可提供适用于各种材料的氢气、氩气、氮气和真空处理气氛。该炉允许 ExOne 为希望采用粘结剂喷射进行大批量生产的客户模拟全尺寸生产操作。

© exone

现在，所有 ExOne 生产金属的3D打印机都配备了 Triple ACT技术，在粘结剂喷射过程中使用一种独特的方法来分配、散布和压实超细金属粉末——提供具有行业领先性的高密度、高精度和可重复性的金属零件。

为了满足增长的市场需求，ExOne 的应用中心又新安装了两台采用 Triple ACT 的新型 X1 25Pro 打印机，专门为其客户运行两种不锈钢材料：17-4PH 和 316L。X1 25Pro 专为大批量生产而设计，构建体积为 400 x 250 x 250 mm（15.75 x 9.84 x 9.84 英寸），使其能够 3D 打印各种尺寸的零件。

 具有可编程孔隙率的金属3D打印

除了 316L 和 17-4PH，ExOne 还提供多种其他单一合金金属，包括 304L、M2 工具钢、Inconel 718、6061 铝、铜等。

然而，该公司最受欢迎的材料仍然是 X1 Metal 420i——一种金属基复合材料，由 60% 的 420 不锈钢制成，其中 40% 渗入了青铜，这是 ExOne 打印机上最早加工的金属之一。这种材料非常耐用，被用于工业和模具应用，此外，还是消费品（例如珠宝）中最受欢迎且价格合理的材料选择，在黄金、镍和哑光黑等十几种独特饰面中很受欢迎。

ExOne 还提供一种更易于加工的基体材料 X1 Metal 316i™，是 60% 的 316 不锈钢，其中 40% 渗入了青铜。这种材料还具有增强的耐腐蚀性能。

根据3D科学谷的了解，ExOne 粘结剂喷射技术的一个独特功能是能够 3D 打印具有特定孔隙率水平的金属部件，这有助于用于过滤、加工和其他应用。

ExOne 的粘结剂喷射工艺已对 20 多种金属、陶瓷和复合材料进行了认证。3D科学谷了解到这些材料中有一半以上是单合金金属，例如 17-4PH、316L、304L、M2 工具钢、Inconel 718 等。近日，又加入了6061 铝材料。而根据3D科学谷的了解，ExOne 的钛合金材料现在与一家全球医疗器械公司合作，有望快速获得合格资质。

 解决烧结变形的挑战

粘结剂3D打印的市场潜力©《3D科学谷《全球增材制造市场技术趋势、市场概况及发展预测》》

根据3D科学谷的市场了解，烧结是基于粉末冶金制造工艺（包括粘结剂喷射金属3D打印）中的关键步骤。烧结过程将零件加热至接近融化以赋予其强度和完整性，但此过程通常会使零件收缩，相对于其原始3D打印或模制尺寸收缩可达20％。在烧结过程中，支撑不当的零件还会面临很大的变形风险，从而导致零件从炉子中破裂、变形或需要昂贵的后处理才能达到尺寸精度。

几十年来，烧结变形一直是粉末冶金行业的现实。在大部分时间里，解决方案一直是由经验丰富的人通过反复的试错和经验，将零件设计调整与各种烧结支撑物或“固定器”结合在一起，以实现稳定的大批量生产。

谁能够解决烧结变形的挑战，谁就能够先行将粘结剂金属3D打印扩张到更广泛的应用范围，在这方面，国际上的解决方案提供商可以说是“八仙过海各显神通”

Exone 通过其专利的Triple ACT技术，在粘结剂喷射过程中使用一种独特的方法来分配、散布和压实超细金属粉末——提供具有行业领先性的高密度、高精度和可重复性的金属零件。

而另外一家，Desktop Metal则通过其Live Sinter™ 仿真软件将通过最大程度地减少对试验和错误的依赖，通过仿真技术来改变游戏规则。有了该软件的加持，用户无需成为粉末冶金专家，也能够制造准确的零件。

Live Sinter™ 不仅可以纠正烧结过程中通常会遇到的收缩和变形，而且还为将减少粘结剂喷射金属3D打印技术制造复杂几何结构的挑战，通过改善烧结零件的形状和尺寸公差，提高复杂几何形状零件的首次成功率，并复杂几何形状零件的首次成功率。

Live Sinter™ 能够对烧结进行高速仿真预测，与GPU和简化的校准有关。Live Sinter™ 在GPU加速的多物理引擎上运行，能够对数十万个连接的粒子质量与刚体之间的碰撞和相互作用进行建模。多物理引擎的动态仿真使用集成的无网格有限元分析（FEA）进行了改进，该分析可计算零件几何形状之间的应力、应变和位移，不仅用于预测收缩和变形，还可以预测风险和故障。在开始进行基于烧结的零件增材制造之前，就验证其可行性。

l 文章来源：3D科学谷内容团队

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不过如果有一种方法，使得这种相对便宜的材料变得容易加工，市场就在酝酿很大的反转机会。

© Exone

解决燃烧、氧化、变形的多重挑战

铝合金，由于其天然的轻量化特点，在工业制造领域占有重要的一席之地。不过随着3D打印在钛金属领域的崛起以及低成本钛金属的发展趋势，铝合金似乎遇到了钛合金和复合轻量化塑料材料的双重夹击。甚至包括传统加工行业的铝合金轮毂，也面临着无充气整体轮胎发展趋势的威胁，那么铝合金是否可以借助3D打印技术获得一定程度突围，在金属3D打印领域的发展现状如何呢？

在金属3D打印工艺中，PBF（包括SLM/DMLS,EBM工艺）粉末床熔化金属3D打印是铝合金更为理想的加工工艺 ，而基于粘结剂喷射（Binder Jetting）的间接金属3D打印工艺，由于后处理热加工过程容易导致铝合金燃烧，在铝合金的加工方面目前不具备优势。

但随着各种制造技术的交叉结合发展，通过粘结剂喷射间接金属3D打印工艺实现铝合金零部件增材制造具有了更高可行性。

© 3D科学谷《全球增材制造市场技术趋势、市场概况及发展预测》

 解决性能与成本问题

ExOne 在 2021年3 月份宣布已开始成功地开始使用粘结剂喷射打印和烧结 6061 铝，通过粘结剂喷射打印和连续烧结的结合，可以制造 99% 的高密度的铝合金零件，突破传统的材料特性和实现严格的几何控制，这是几十年来的一个突破。

根据3D科学谷的了解，这其中Abbott的连续烧结炉在倡导优化 Al 6061 粘合剂喷射技术，并使其更适合生产的新方法方面发挥了关键支持作用。

虽然今天销售的大多数粘合剂喷射 3D 打印机都配备了批量烧结炉，但 ExOne 在Abbott的帮助下发现，Al 6061 更适合连续炉——这种类型的工艺在大批量生产中很有优势。

© ABBOTT

而且对于市场来说，6061 铝是世界上最常用的铝，这是制造商想要的材料。几十年来，将结合粉末铝部件烧结成高密度一直是众所周知的挑战。根据3D科学谷的了解，虽然铝部件可以烧结成较低的密度，粉末金属 (PM) 市场一直在努力开发一种方法来成功实现高密度和强度的铝零件制造。

因此，虽然 PM-粉末冶金 和 BJT-粘结剂喷射金属3D打印技术都可以将铝颗粒结合成精确的毛坯形式，但都没有找到一种可靠的方法来将这些形式烧结到高密度，同时保持形状和性能。

奥秘在于Abbott 的连续炉，例如 Vulcan Delube System，专门用于有效地从 PM毛坯件 和粘结剂喷射部件中去除粘合剂或其他化学成分，并通过严格控制气氛和热分布的腔室“清洁”部件。

根据3D科学谷的了解，铝很容易氧化，这种在烧结过程中控制气氛的能力确实使Abbott 在全球范围内与众不同，从而为BJT-粘结剂喷射金属3D打印技术制造的Al 6061零件提供高密度可重复的结果。

根据3D科学谷的了解，让连续烧结过程变得异常具有挑战性的是，不仅仅需要实现高的密度还需要防止产品的变形。为了防止金属颗粒在烧结过程中熔化成圆形液滴是个充满挑战的过程，这需要像保持金属的体素一样仅仅去除粘合剂并防止氧化。

而连续烧结工艺与BJT-粘结剂喷射金属3D打印技术的成功结合，将带来AL 6061 以重要的方式改变制造业的局面，尤其是对汽车、航空航天和其他行业的改变，实现更轻量化的铝零件制造，同时满足经济性和产品质量一致性的要求。

 解决性能与成本问题

近年来，通过粘结剂喷射 （ binder jetting）工艺进行金属3D打印的设备受到了投资人的青睐。根据3D科学谷，从投资市场方面，大量的投资资金因看好高速度、大批量和低成本的因素，而进入到了粘结剂喷射 3D打印领域，不仅仅是GE这样的公司加入了粘结剂喷射 （ binder jetting）工艺的提供商行列，后起之秀Desktop Metal, Markforged，Digital Metal等均是该领域的代表性企业。

根据3D科学谷全球市场研究合作伙伴AMPOWER，到2025年，AMPOWER预计粉末床系统的市场份额将减少，例如金属中的粘接剂喷射（BJT）和塑料打印中的（DLP）技术将上升。

根据3D科学谷全球市场研究合作伙伴CONTEXT，继续使用3D打印进行批量生产仍然是加速增长的关键，诸如粉末床熔化和桶式光聚合（用于塑料）和BJT-粘结剂喷射（用于金属）等技术已准备好帮助这一推动。

3D科学谷认为，随着Exone与Abbott 解锁粘结剂喷射6061的量产挑战，市场上将有更多的类似组合出现，一起推动铝3D打印规模化。

l 文章来源：3D科学谷内容团队

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缩短交货期，提高复杂铸件制造能力

目标

America Makes铸造项目的重点是加速增材制造/3D打印技术与美国金属铸件行业的整合。项目的特色是对铸造企业进行培训，提升企业对新技术的意识。

金属铸造企业可以了解美国铸造学会的技术，并通过私营机构或3D打印服务机构评估3D打印铸造模具的价值，评估参与区域性金属铸件增材制造发展的价值。总体来讲，America Makes的这些方式将引起美国铸造业、投资方对增材制造技术的关注，推动该技术在金属铸件制造中的应用得到发展。

项目实施

为加速增材制造技术与制造业的融合，美国杨斯顿孵化器的项目团队遵循严格的工程原则来建立结构化的业务流程。

扬斯敦州立大学对砂模/砂芯3D打印技术在复杂铸件制造中所节约的成本进行了量化

该项目包括了两个科研机构，一个是北爱荷华大学，另一个是扬斯敦州立大学，他们负责对美国铸造学会和其他行业用户在3D打印铸造砂模应用方面所产生的价值进行客观研究，推动3D打印砂模技术在美国铸造业中的快速发展。

国防、机械、汽车和航空航天等特定行业对缩短铸件的交货期，提高制造轻量化或复杂铸件的能力有需求，America Makes的项目团队针对这些应用端的需求，推动3D打印服务机构为这些用户提供服务。

项目成果

项目取得的关键成果是将砂模3D打印技术融合到美国的铸造行业中，这一融合提升了铸件的快速制造能力和研发新一代汽车和卡车发动机，空间飞行器零部件，飞机液压组件，能源阀体零部件的能力，并为不方便进行外包制造的军工保密铸件生产带来的便利性。

Humtown Products和Humtown Products的工作人员从Exone 设备中取出3D打印砂模

美国铸造学会的会员单位建立了金属铸造增材制造技术委员会，进一步转化Amercia Makes项目的成果，促进3D打印技术和零件优化设计技术与美国铸造业的生产进行融合。

项目成果还包括推动砂模3D打印装备的研发，以及降低粘合剂、砂子3D打印材料的成本。

部分制造业用户已经购买了砂模3D打印设备。

项目资金

150万美元

项目参与机构

ExOne

XL Pattern Shop

Product Development & Analysis

American Foundry Society (AFS)

Humtown Products

Danko Arlington Foundry

Hoosier Patterns

Caterpillar

Albco Foundry

University of Northern Iowa (UNI)

Trumbull Metals

REFCOTEC

Public Participants:

U.S. Department of Defense

National Science Foundation

U.S. Department of Energy

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新CATA延续了GE坚信技术与制造的交融将改变我们创建、迭代和重塑产品的理念。为了完善GE的“精彩工厂”（Brilliant Factory）概念，CATA将会把精益生产、生产力优化与先进的软件分析结合起来，以提升3D打印在整个GE公司内部的能力和使用情况。

为了配合CATA的开幕，GE还发布了《The Future Workforce: Advanced Manufacturing’s Impact on the Economy）》白皮书，详细介绍了先进制造对于未来的工作以及工作形态的积极影响。

针对增材制造，GE与2015年在印度还投资了2亿美金的“精彩工厂”，这个新工厂生产的产品线十分广泛，从喷气发动机零部件到火车机车零部件，GE的四大业务部门的产品第一次在同一个屋檐下生产。

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本期，3D科学谷科学谷与谷友一起来看最新的金属打印机按照国家和技术类别的分布情况。

Arcam ／瑞典

瑞典Arcam AB公司发明了世界首台利用电子束来熔融金属粉末，并经计算机辅助设计的精密铸造成型机新设备。它能用于加工专为病人量身定做的植入手术所需的人工关节或其它精密部件等。该机器系利用电子束将钛金属的粉末在真空中加热至熔融，并在计算机辅助设计下精确成型（如制成钛膝关节、髋关节等等）。由于钛粉末在真空中熔融并成型，故可避免在空气中熔融所带来的氧化缺陷等质量事故。

Additive Industries / 荷兰

Additive Industries的MetalFAB1是用于工业生产级别的大型增材制造设备，设备采用了通过数量众多的反馈控制选项、校准策略、自动构建台与产品处理的优化使用信息实现的结实且热优化的设计，具有很高的稳定性和生产力。

2016年空客开始的Scalmalloy客舱结构件零件的串行生产，该零件的生产设备之一为Additive Industries的MetalFAB1系统，这个巨大的综合性金属增材制造设备在可重复性、生产率和灵活性方面具有优势。

TRUMPF 通快／德国

通快在2015年11月17日—20日德国法兰克福举办的formnext展会上正式推出其两款金属增材制造设备：激光金属融合（LMF）和激光金属沉积（LMD）设备。LMF系统通过在打印床上逐层铺设粉末来生成零件，生产极度复杂和精致的金属对象。LMD 系统则直接在物体的表面创建熔区并将其与金属粉末融合在一起，适合将指定结构添加到现有工具和对象上虽然金属增材制造领域。

虽然各家的技术名称多有不同，3D科学谷认为这两款设备的技术领域来自我们通常所称的SLM选择性激光融化与LENS激光近净成形技术领域。该两款设备的生产主要通过通快与意大利最大的激光系统制造商SISMA的合资企业完成，而设备的目标市场为具有复杂结构的小型和中型零部件的生产。

ReaLizer ／德国

ReaLizer 2004年正式成立，注册专利为选择性激光熔融——Selective Laser Melting（SLM™），公司主要产品：SLM 50桌面型金属3D打印机，以及SLM 100，SLM 125，SLM 250和SLM 300 i工业级3D金属打印机。可使用材料：铁粉、钛、铝合金、钴铬合金、不锈钢以及其他定制材料。

Concept Laser /德国

德国Concept Laser拥有LaserCUSING®技术专利。Concept Laser 主打的X系列1000R和2000R工业级3D打印平台，X系列3D打印设备可以处理各种各样的金属零部件，比如不锈钢、热作模具钢、钴-铬合金、镍基合金，活性粉末材料如铝、钛的合金，贵金属如金或银合金等。功能的多样化使得该产品能广泛用于航空航天、汽车、医疗和牙科、珠宝设计等行业。

EOS / 德国

EOS成立于1989年，是世界著名的快速成形设备制造商。EOS提供包括系统、软件、材料以及材料开发和服务在内的模块化解决方案组合。除了被市场熟知的SLM选择性激光熔化技术，其塑料和金属的选择性激光烧结技术（SLS）在市场上处于领先地位。可使用材料： 不锈钢材料、钴铬钼合金MP1、钴铬钼合金SP1、马氏体钢、钛合金、纯钛、超级合金IN718、铝合金。

3D科学谷观察到EOS近来的努力是做垂直应用领域的方案解决商，其中包括与阿奇夏米尔正在创造EOS增材制造技术和阿奇高速加工和电火花加工接口的无缝集成，不仅需要自动化搭建无缝衔接的桥梁，还需要软件系统进行设备之间的沟通。

SLM Solutions / 德国

SLM Solutions是一家总部位于德国吕贝克的3D打印设备制造商，专注于选择性激光烧结(SLM)技术。公司前身是MTT技术集团德国吕贝克有限公司，2010年更名为SLM Solutions GmbH。而MMT隶属于英国老牌上市公司MCP技术，2000年推出SLM技术，2006年推出第一个铝、钛金属SLM 3D打印机。

主要产品：SLM 125、SLM 280、SLM 500系列选择性激光熔融——SLM 3D金属打印机，最大成型空间达到500x280x325mm，可以装配两个1000W激光器。这种技术是采用高精度激光束连续照射包括钛、钢、铝、金在内的金属粉末，将其焊接成型的技术。

3D Systems Layerwise / 美国 (比利时生产）

3D Systems于2014年9月3日宣布购并金属3D打印公司LayerWise，为其公司增添另一生力军。LayerWise于2008年由鲁汶大学(University of Leuven)分立出来，是一家立基于比利时的金属3D打印公司，其服务以铸造金属模具或中小规模零件生产为主。LayerWise的直接金属3D打印机制造的金属零部件与传统金属零部件的密度比高达99.98％，与用常规方法制造的金属部件机械性能不相上下，而且单位重量显著减少。这些优势使得LayerWise在医疗设备、交通运输和精密仪器的垂直市场中发展迅速，因为对于这些市场中的客户来说，精度、强度和减轻重量是最重要。可用材料：不锈钢，铁、钛，铝和镍等。

Renishaw 雷尼绍／英国

与德国通快类似，雷尼绍在制造业独具影响力。雷尼绍在2015年推出了其增材制造完整工艺链的概念，从其打印准备软件包QuantAM开始，数据到达增材制造设备，再经历后续加工工序，最后得到最终的成品零件。雷尼绍另外一大亮点是其两款新的金属增材制造系统——RenAM 500M和AM400，其中RenAM 500M 配备了500W的激光源，其粉末床融化技术（laser powder bed fusion-LPBF)的建构尺寸为250x250x350mm。

配合这一完整工艺链的理念，雷尼绍计划建立几家增材制造解决方案中心，包括上海的一家，这些解决中心都会配备QuantAM软件展示完整工艺链的全过程，并且会配备材料实验室，孵化单元（基于雷尼绍增材制造设备由雷尼绍提供技术人员支持的试验项目），表面处理设备，热处理设备，粉末处理，CNC5轴加工中心（视需要），最终检测设备。

BrightLaser 铂力特／中国

西安铂力特激光成形技术有限公司是中国领先的选区激光熔化技术(SLM)设备制造商和一体解决方案供应商，致力于持续创新，为航空航天、医疗、制造、汽车等众多行业的客户提供卓越产品及解决方案。公司创始人黄卫东教授从1995年开始进行金属增材制造技术研究，是国内最早开展相关研究的著名学者。

铂力特为国产大飞机C919在验证阶段利用LSF技术3D打印试制的中央异缘条为行业称道，在医学领域，铂力特多次拥有肩胛骨、胸骨、盆骨、血管外支架等3D打印植入物成功制备案例，成为国内金属3D打印领先企业。

E-Plus 易加三维／中国

北京易加三维科技有限公司是工业激光3D打印设备制造商和综合解决方案提供商。目前有SLM金属、SLS工程塑料、SLS铸型和SLA光固化3D打印机等5个系列、15种机型。EP-M250是易加三维的金属粉末材料3D打印机，该设备采用SLM选择性激光熔化技术利用较小功率激光直接熔化单质或合金金属粉末材料。EP-C7250（S7250）系列设备采用SLS激光烧结技术，以树脂砂和可消失熔模为成型材料，再通过与铸造技术结合，快速铸造出发动机缸体、缸盖、涡轮、叶轮等结构复杂的零部件。

Farsoon 华曙高科 ／ 中国

除了SLS设备，华曙高科的SLM选择性激光熔化设备FS121M可实现多种金属材料的打印，华曙高科的双光斑扫描，可根据客户需求进行调节（40μm～100μm），一斑描轮廓，一斑填内容，双管齐下。

Huake 3D 华科三维／中国

武汉华科三维科技有限公司是华中地区投资规模最大的专业3D打印装备研发制造平台，注册资本6000万元人民币；由华中科技大学产业集团、华中数控、华工投资、合旭控股及华中科大快速成型技术团队等联合发起设立的高新技术企业。

AFS 隆源自动成型／中国

北京隆源自动成型系统有限公司成立于1994年，为三帝打印科技有限公司(3DP Technology, Inc.)控股子公司。隆源是中国最早开发选区粉末烧结激光快速成型机的企业，目前设备的技术范围包括SLS,SLM以及LENS技术。

隆源成型通过拥有自主知识产权的3D打印、激光智能制造设备及产品、全面的工艺及雄厚的技术实力为用户提供个性化的定制服务。隆源成型加工服务中心已为航空航天、汽车摩托车、泵业阀体等行业快速制造了大批量的异形复杂制件。

Binhurp 武汉滨湖 ／ 中国

武汉滨湖机电技术产业有限公司以华中科技大学快速制造中心为技术依托，是国内最早从事3D打印技术自主研发的单位之一。自1991年以来，公司先后研发制造出SLS、SLM等不同成型原理的3D打印设备

上海航天／中国

上海航天的３Ｄ打印机采用双激光器，一种是长波的光纤激光器，另一种是短波的二氧化碳激光器，可以打印长宽高不超过２５０毫米的物品，每小时可打印８立方厘米，打印材料为不锈钢、钛合金、镍基高温合金等。

TPM 盈普 / 中国

中山盈普光电设备有限公司成立于2004年，于2007年打造出国内首台直接制造尼龙塑胶零件的激光烧结成型3D打印系统。2013年，盈普与来自美国的3D打印行业巨头达成合资协议，并且在2014年启动上海合资公司计划，从事以激光烧结高分子材料及金属材料成型为核心工艺的工业级3D打印科技的研发，生产以及销售的业务。

Exone ／美国

工业级3D打印机制造商ExOne以其打印尺寸全球最大砂材料3D打印机而知名。Exone将3DP技术推广到金属3D打印领域，不过市场上3DP技术目前只有Exone将其推广到金属应用领域。考虑金属零件需要达到铸造或锻造级别的机械性能要求，3DP技术加工出的金属零件普遍需要后期的热处理工序，该项应用的市场潜力有待观察。

Xjet ／以色列

Xjet的液态金属中的金属粉末本身还是固态形式存在的，只不过他们将超细的纳米级金属粉末均匀分布在“油墨”中使其“悬浮”成“液态”，然后再通过高速的3D打印技术将其在高达300度高温环境下打印出来，由于金属粉末非常细，在高温下产生互相“粘结”的状况，从而使得打印出来的产品具有光滑的表面。

EFESTO / 美国

大尺寸3D金属打印专家——EFESTO公司，EFESTO的技术包括Electron Beam Additive Manufacturing-EBAM (3D科学谷在本文中称作EBW技术)和Powder-Fed Laser Metal Deposition-LMD (3D科学谷在本文中称作LENS技术）最大的金属3D打印机EFESTO 557，该机器拥有一个1500×1500×2100毫米的超大构建室。EFESTO 557使用了EFESTO公司与RPM Innovations合作开发的激光金属沉积技术。它能够3D打印各种各样的金属材料，包括钴、镍、钢，以及铝和钛制成的合金材料。具体来说他们的技术是LMD（Laser Metal Deposition）技术，也被称为激光沉积技术（Laser Deposition Technology）是将金属粉末喷射到高功率激光器的聚焦激光束中，聚焦激光束熔化靶材料的表面，并产生基体材料的一小熔池，喷射的粉末被吸收入熔池，通过逐层堆积金属沉积即可用于构建或修理的金属部件，并适用于各种不同的应用。

DM3D / 美国

DM3D是拥有十多年技术积累的3D打印公司，DM3D同时利用自身设计制造的专业设备为客户提供残损零件修复、表面镀层强化、复杂零件打印制造等多种类型的金属3D打印服务。

DM3D在多材料制造方面做出了一系列尝试，多材料增材制造意味着可以设计和创建零件不同位置的不同机械性能，在不同的区域体现高韧性、抗疲劳、耐磨损或耐腐蚀性。DM3D用于制造汽车座椅安全带的模具是在铜基上覆工具钢。铜合金的热传导率几乎是工具钢的6倍。这种导热性使得铜像热流道一样能够快速带走注塑中的热量，显著减少冷却时间。同时，模具表面的工具钢结构提供了注塑过程所需的强度和耐磨性。

Optomec ／ 美国

Optomec用来修复、电镀和快速生产多种高性能金属部件。LENS沉积系统使用高功率激光的能量，在瞬间直接将金属粉末变成结构层。LENS工艺过程发生在一个充满氩气的密室中，这里氧气含量低于10万分之一，以确保在金属沉积的时候不产生杂质。Optomec的专有粉末供给系统能够非常精确地向沉积系统添加所需要的金属粉末。当对象部件打印完成后，可以取出进行热处理，热等静压压制，机械加工，或以任何其他方式的处理。最后得到的全功能3维组件具有等同或优于使用锻造方式制造的部件的机械性能。

Sciaky / 美国

Sciaky 是一家成立于1939年位于美国芝加哥的专业焊接公司，电子束焊接是他们的专长，洛克希德·马丁空间系统公司就曾经400万美元从Sciaky公司那里购买了一台EBAM 3D打印机，这台机器能够制造出直径近150厘米的燃料箱，将燃料箱的制造成本削减了一半。

与其他通过加工金属粉末的增材制造方法不同，EMAM-电子束融化焊接技术主要是由金属丝作为打印材料，并使用一种功率强大的电子束在真空环境中通过高达1000℃的高温来融化打印金属零部件。这种电子束枪的金属沉积速率从一小时几磅金属材料，到一小时20磅不等。电子束定向能量沉积、逐层增加的方法创建出来的任何金属部件都近乎纯净，并且不需要任何类型的打印后热应用处理。该技术也可以用于修复受损的部件或者增加模块化部件，并且不会产生传统焊接或金属连接技术中常见的接缝或者其它弱点。

Norsk Titanium / 挪威

挪威的Norsk Titanium（NTI）的直接金属沉积技术。依靠等离子弧焊钛丝的技术达到近净形的生产结果，3D科学谷了解到NTI系统能够制造达120×120×180厘米大小的3D打印部件，更大的可以达到215厘米长。

Fabrisonic / 德国

来自德国的Fabrisonic公司是一家以“超声波增材制造（UAM）”工艺为核心的工业金属3D打印机生产商。将金属层通过超声波增材制造工艺焊接在圆柱体形状的零件表面。这种工艺主要将应用在为各种圆柱体零件、各种轴、各种管的外表面添加贵金属层或者其他金属特征。

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博世力士乐是全球领先的传动与控制专家。力士乐为工业及工厂自动化、行走机械、以及可再生能源等领域的客户提供传动、控制与移动的个性化解决方案。力士乐在高质量的电控、液压、气动以及机电一体化元件和系统方面不断的保持技术领先的优势。保持领先的奥秘恐怕来自博世力士乐将自己定义为“一个工程公司，把重点放在研究和设计工作上。”

博世力士乐的产品重在设计和细节，一个系统通常由许多部件组成。细节的把控是重中之重，博世力士乐在德国自1850年就有自己的有色金属铸造工厂。然而，随着组织的重点放在设计和生产成品上，零件原型和更短的生产期是铸造厂最主要的发展方向。

在液压系统中，那些新的设计，需要满足客户的多种功能要求，就需要更复杂的铸件，博世力士乐对铸造的灵活性和成本意识提出了更高的要求。而3D砂模打印技术有助于实现这些更高的要求,3D砂模打印技术的优势是速度快，不用投资木模和金属模，自由造型使得砂芯的设计越复杂，越适合用3D打印技术。

博世力士乐已采用两台ExOne公司的增材制造系统用于快速原型制造，一台使用呋喃树脂，另一台使用酚醛树脂作为添加剂，这两台设备用于执行复杂的几何尺寸和形状的设计，砂模的精确度高，一致性好，速度快，交付期短，再次增强了博世力士乐的研发实力。

来源：foundrymag.com

该系统采用了ExOne专有的粘合剂喷射技术，并利用其多个打印头在两个作业空间选择性在极薄的粉末层上喷射专门设计的粘结剂微滴。与ExOne的其他间接打印系统相比，Exerial是独一无二的，因为它包含多个工业站，可以进行连续生产和同时处理。

Exerial安装有两个作业空间（job box），每个作业空间都是ExOne当前的最大机型S-Max的1.5倍大。Exerial系统提供了一个构造能力高达3168升的构造平台，而且预计打印输出速度要比S-Max的快近4倍。Exerial还采用了新的重涂覆系统、多打印头和自动化控制系统。

- 钴—铬（Co-Cr）合金材料，该材料可提供制造上所需要的高耐磨性。其超高的强度使其更加适用于在医疗领域使用，传统上也可以用于航空航天、刀具、轴承和叶片的制造。此外钴—铬合金还可以承受很高的温度。

- 镍合金(IN Alloy 718)则是另外一种在航空航天、化学和能源市场常用的材料。IN Alloy 718也可以用于制造燃气涡轮叶片、过滤器、以及热交换器和在成型工艺中使用。该合金具有很好的抵抗氧化、腐蚀和极端环境的能力。

- 铁—铬—铝合金则通常被广泛用于电气炉、电烤炉、家电、电加热器、红外装置上面。

- 17-4不锈钢和316不锈钢则是两种用途非常广泛的新材料，他们主要用于汽车和医疗设备制造业，可以用来制造外科手术工具、金属过滤器、泵、叶轮和结构性的汽车零部件等。这两种材料都有优异的机械性能和抗腐蚀特性。此外其成本也比较低。

- 碳化钨（WC）材料，其熔点高达2770℃，主要用于铸造极端耐磨的对象，比如刀具、钻头和圆锯等。这种材料也被用在金属加工、木工、采矿、石油和施工方面。

“ExOne开发的这些新材料主要用于其粘合剂喷射3D打印工艺。”ExOne公司首席技术官 Rick Lucas说。“这些新材料能够使ExOne的机器在我们的客户那里获得更为广泛的应用。这组3D打印材料的多样性表明了ExOne能够满足诸如航空航天、汽车、能源、铸造和医疗等领域内的3D打印应用需求。”

此外，Exone公司还设置了8个全球性的制造中心，这些制造中心除了研发之外，还提供按需3D打印服务，可使用的3D打印材料除了上述6种还包括：420不锈钢渗透青铜、316不锈钢渗透青铜、铁渗透青铜、IN Alloy 625、青铜、黏合的钨、玻璃、石英砂和陶瓷砂的间接打印等。

尽管被称为Innovent，但该设备属于ExOne的工业级、实验室级别的产品。该系统可以检测材料特性——尤其适用于教育机构、研究实验室和研发部门。ExOne说与其他工业级的3D打印机相比，Innovent能够在一个较小的平台上3D打印一些特殊的材料。

“Innovent扩展了ExOne公司实验室设备系列的产品功能范围，无论是教育、科研用户还是公司用户，都有了验证材料的能力，这是以前此种类型的3D打印机所不具备的。”ExOne公司董事长兼CEO S. Kent Rockwell表示：“ExOne正在改进其面向实验室的解决方案，以推动工业部门整体对于粘结剂喷射3D打印技术的应用。”相比于公司以往实验室系列的机型，Innovent的构建尺寸提升了8倍——达到65毫米×160毫米×65毫米——尽管它在其它方面与该公司的M-Flex机器比较类似。

“Innovent是专门设计以配合ExOne公司的大型3D打印平台的，这样客户可以先用Innovent进行测试，然后可以很容易地迁移到更大M-Flex和 M-Print平台上3D打印出更大的原型或系列产品。”Rockwell表示。Innovent的打印头能够有选择地向极薄的金属粉末层喷洒由专门设计的粘结剂构成的微滴。

ExOne公司的主要业务是生产3D打印机，以及为客户提供按需3D打印服务，其生产设施主要位于美国和德国。ExOne的3D金属打印技术能够打印出非常复杂的金属部件。

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