3D打印迈向大型化

桌面级3D打印机对于制作小的原型件或零件来说是理想的，但如果要制造5.8m长或更长的零件呢？下面来看看几款猛兽级别的3D打印设备，3D打印迈向大型化将是大势所趋。

【金属打印中的巨无霸】

西亚基公司推出了EBAM 300机床，工作台规格为5.8m x 1.2m x 1.2m。电子束增材制造（EBAM）是西亚基的商标技术，使用带负电荷的粒子增材制造零件，原材料是公开市场上的金属丝给料，包括高价值的钛和钽。公司表示EBAM的金属沉积速率可达到3.1kg/s-9kg/s。其机床可以装备一个双送丝系统用于定制合金，双送丝可以调整以创造梯度零件。洛克希德•马丁正使用该公司的EBAM制造卫星的钛推进剂贮箱。其它技术伙伴包括国防部、美国空军、波音、DARPRA和宾夕法尼亚大学应用研究实验室。

【猛兽】

3D Platform公司的Excel 100的建造区达1.2m x 1.2m x 2.4m，但是可以延长到任何所需长度。Excel系列拥有一个平行龙门构型，可同时支持多种材料和工艺，包括增材、减材和机器人辅助制造，使用细丝或颗粒给料。Excel的挤压机沉积塑料的速度从每个龙门2kg/h到55kg/h。3D平台公司的机床使用公开市场上为熔融细丝制造而创造的材料。Excel机床占用车间1.5m x 3m的空间，可选一个加热附件用于高工程化塑料，可在更高温度下打印，占地6.4m x 2.7m。

【对抗重力】

前两款机床在一个水平面的上打印，Stratasys“无限建造”的工作床是90度垂直的。“无限建造”使用熔融沉积成型（FDM），宰割垂直面上打印大型热塑性工具并生产零件。垂直设计的挑战时对抗重力。在机床中，工件粘在一个用类似塑料制作的、附在机床垂直壁面的建造板上。支撑防止物体因为重力而变形。当工件的高度达到12.7mm-51mm时，垂直壁面从机械臂上移走。物体的最终高度仅受机床所在建筑空间的限制。公司计划引入自有知识产权的FDM热塑性塑料用于该机床。目前，研发人员使用的是Ultem 9085、聚碳酸酯和尼龙。

对抗重力的一个方法是通过螺旋挤压机的移动协调机床的机械移动。“无限建造”的螺旋挤压机分发微颗粒给料更快，增加了机床的产出。而且加速是机床龙门上的线性电机。此外，机床还装配有传感器来探测挤压塑料的压力异常。如果传感器探测到错误的压力，机械臂可能会通过自动改变工具从而纠正工艺。

【终结层积】

Stratasys还发布了机器人复合材料增材制造机床，该技术终结了以往复合材料一层一层的制造工艺。复合材料技术和3D打印的一个局限就是层积技术。有了机器人，我们有8个轴的方向（6轴是机械臂，2轴是工件平台），完成终结了支撑材料的需要。这减少了大约四分之三的建造时间。机器人复合材料机床引入了西门子的工业级运动控制硬件和端到端工作流软件。目前，研发团队聚焦机床的多挤压机给料，即使用细丝或颗粒的工程级热属性塑料以及由碳或玻璃制成的短切纤维。他们还在考虑使用连续纤维。（中国航空工业发展研究中心 刘亚威）

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