SPEE3D新創(chuàng)金屬噴涂技術(shù) 效率可提高100倍

【要點(diǎn)釋義】3D打印技術(shù)正在快速改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，美國、德國等發(fā)達(dá)國家高度重視并積極推廣該技術(shù)。當(dāng)然我國的3D打印技術(shù)也在不斷的發(fā)展，在2017年的達(dá)沃斯論壇中國國家主席就在發(fā)表題為《共擔(dān)時(shí)代責(zé)任 共促全球發(fā)展》的主旨演講中就提到3D打印、人工智能等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但尚未形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。不少專家認(rèn)為，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、定制化為特點(diǎn)的3D打印技術(shù)為代表的新制造技術(shù)將推動(dòng)第三次工業(yè)革命。金屬零件3D打印技術(shù)作為整個(gè)3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。

SPEE3D的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Byron Kennedy與他的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官Steve Camilleri之前創(chuàng)業(yè)過一家公司名為In Motion Technologies，這家公司致力于軸流式電動(dòng)機(jī)，用于電動(dòng)自行車，蒸發(fā)式空調(diào)和非道路電動(dòng)汽車，并與諸如Avanti，Seeley International和John Deere等大型制造商合作。In Motion后來被Fasco Motors收購，F(xiàn)asco Motors是紐約證券交易所上市的Regal Beloit公司的一個(gè)業(yè)務(wù)部門。

Kennedy從In Motion的創(chuàng)業(yè)中學(xué)到了很多關(guān)于生產(chǎn)和日常經(jīng)營(yíng)的要求。也掌握了關(guān)于一個(gè)產(chǎn)品如何從一個(gè)想法到生產(chǎn)的過程。Kennedy看到航空航天、醫(yī)療和牙科等領(lǐng)域?qū)饘?D打印的支持。

Kennedy和Camilleri決定尋求開發(fā)一種金屬3D打印技術(shù)，能夠跟上實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的需要，他們研究了各種技術(shù)。還研究了冷噴涂技術(shù)，又稱為氣體動(dòng)力噴涂技術(shù)，是指當(dāng)具有一定塑性的高速固態(tài)粒子與基體碰撞后，經(jīng)過強(qiáng)烈的塑性變形而發(fā)生沉積形成涂層的方法，這是一種用于軍事和維修應(yīng)用的技術(shù)。

冷噴涂沉積技術(shù)依賴于使用超音速氣體噴射將固體粉末加速至高達(dá)500至1,000m/s的速度。Kennedy和Camilleri創(chuàng)立的SPEE3D將其核心技術(shù)稱之為“超音速3D沉積”或“SP3D”過程。在SP3D過程中，噴嘴將空氣加速至聲速的三倍，將注入的粉末沉積在基板上，通過機(jī)器臂的運(yùn)動(dòng)可以3D打印45度懸垂角度，無需支撐結(jié)構(gòu)以及冷卻通道。

當(dāng)然SPEE3D金屬3D打印機(jī)的解決方案受到限制，包括這種技術(shù)不能生產(chǎn)復(fù)雜的點(diǎn)陣晶格結(jié)構(gòu)。但是這種技術(shù)可以加工重量更重的部件，比如說超過半公斤甚至達(dá)到幾十公斤。并且通過依靠超音速沉積，SP3D不必依靠熱量或任何其他可能會(huì)改變金屬特性的工藝。加工過程非?？?，并且不使用惰性氣體，沒有氬氣，也沒有氮?dú)猓跃邆湟欢ǖ募庸そ?jīng)濟(jì)性。

目前，SPEE3D專注于鋁和銅材料的加工，公司計(jì)劃瞄準(zhǔn)鑄造行業(yè)。Kennedy認(rèn)為鋁的市場(chǎng)在世界范圍內(nèi)是非常大的。尤其在汽車行業(yè)、航空航天，對(duì)于SPEE3D而言，下一個(gè)市場(chǎng)就是鋼材料等材料在這些行業(yè)的應(yīng)用開發(fā)，但目前來說鋁和銅材料的應(yīng)用開發(fā)是SPEE3D的重點(diǎn)。

Kennedy發(fā)現(xiàn)包括用砂?；驂鸿T方法所制造的鑄件，例如托盤、適配器、滑輪和工業(yè)中常規(guī)使用的其他部件。這些部件大部分由鋁制成，也可以使用銅制成。對(duì)于SPEE3D而言，目標(biāo)是在10,000件以下，通過SP3D流程制造比鑄造更具價(jià)格優(yōu)勢(shì)。有了對(duì)標(biāo)鑄造的實(shí)力，SP3D工藝將適合在工廠環(huán)境中使用。加上六軸機(jī)器人的使用，這不僅使過程具有更大的運(yùn)動(dòng)范圍，而且使得它更容易集成到生產(chǎn)車間。

對(duì)于制造業(yè)來說，關(guān)鍵是效率和流水線生產(chǎn)。SPEE3D能夠通過機(jī)器人自動(dòng)加載和卸載，具有單一的工作流程，提供了制造環(huán)境所需的靈活性。