桌面FDM打印机在打印真实金属部件方面的激动人心潜力,曾因复杂的多步骤后处理现实而受挫。ForwardAM的Ultrafuse作为首款适用于任何高温喷嘴3D打印机的金属线材,至今仍是最受欢迎的产品,但其化学与热后处理流程通常需依赖第三方供应商完成。
日本第一陶瓷公司开发的新型CeraFilaSUS316L不锈钢长丝,通过仅采用热脱脂和烧结的工作流程,减轻了精加工负担,为挤压式3D打印机用户简化了内部金属零件生产流程。
UltiMaker近期将CeraFilaSUS316L添加至其材料库,此举可视为对这款新材料的官方认可。
通往金属的另一种途径
UltiMaker在其金属扩展套件中仍提供Ultrafuse系列(包含材料、Ultimaker打印核心(CC0.4、DD0.4)、Cura打印配置文件及后期处理凭证),但通过将CeraFilaSUS316L纳入材料库,为用户提供了更便捷的后处理选择。
UltiMaker耗材产品经理KristelBoere向All3DP解释:“这款材料与ForwardAM产品的主要差异在于脱脂与烧结工艺。CeraFila完全采用热成型工艺,无需化学脱脂,因此更易在内部完成。”
尽管流程简化,CeraFilaSUS316L仍存在性能权衡。据Boere介绍,使用该材料生产的零件密度可能不及Ultrafuse:“无法通过CeraFila获得与Ultrafuse相同的100%填充密度。”具体而言,CeraFilaSUS316L可达90%-95%的密度(取决于熔炉调节),而Ultrafuse可实现97%-99%的密度。
值得注意的是,UltiMaker的材料套件中仅提供Ultrafuse17-4PH不锈钢,而非ForwardAM的Ultrafuse316L不锈钢。因此,若用户期待在UltiMaker平台上使用316L金属线材,CeraFila将成为首选。
CeraFila的实际实施
UltiMaker明确表示,CeraFila无需使用专为ForwardAM线材开发的金属扩展套件,但用户仍需特定硬件以确保成功。Boere强调:“金属扩展套件并非必需,也不应使用。但必须配备耐磨喷嘴(如UltiMaker的CC0.4)。”
此外,由于耗材机械特性限制,CeraFila无法与UltiMaker的自动化材料站兼容,用户需依赖带轴承的外部线轴支架以实现更顺畅的挤出。
基于长丝的金属打印允许用户设计内部结构(如格子或蜂窝状填充),以减轻重量并提高材料效率。据制造商介绍,CeraFila的配方可支持高密度烧结部件,为从工装夹具到功能原型乃至最终用途部件的多样化应用提供了可能。
安全和后处理注意事项
尽管CeraFila无需化学脱脂,其热处理工艺仍存在风险。脱脂阶段会释放有毒且易燃的气体,技术文档建议用户配备蜡捕集器或气体燃烧装置以安全中和排放物。
因此,尽管CeraFila比激光粉末床熔合或需化学脱粘的线材更易获取,但仍需高水平的安全防护、工艺知识及适当的基础设施。
市场意义与未来展望
UltiMaker决定扩展其金属产品供应,体现了对市场需求变化的务实态度。Boere承认:“金属线材的市场推进速度较慢,但考虑到整个工作流程的复杂性,这是可预见的。”
尽管如此,CeraFila纳入UltiMaker材料库,不仅为Dai-IchiCeramo的材料提供了官方认可,更为用户开辟了生产功能性金属零件的新路径——无需承担六位数的设备成本。随着金属3D打印技术的持续演进,CeraFilaSUS316L等材料有望帮助缩小专业级原型制作与全面工业生产之间的差距,尤其为中小型企业提供了更具可行性的解决方案。
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