电流熔化金属线材！“焦耳打印”新工艺获专利

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电流熔化金属线材！“焦耳打印”新工艺获专利马萨诸塞州的3D打印公司Digital Alloys出新工艺了！该工艺名为“焦耳打印”（Joule Printing），该公司希望这种工艺能引领金属3D打印发展的主流。尽管随着成本的降低、技术的多样化，3D打印的应用越来越广泛，但是问题也比较多，比方说造价高、打印速度慢，复杂性的挑战和质量方面的要求等等。

电流熔化金属线材！“焦耳打印”新工艺获专利

“现有的金属3D打印工艺耗时长，且使用危险材料，需要专用的软件，还要经过复杂的后处理加工，包括化学浴槽、熔炉等精加工操作。”Digital Alloys首席执行官Duncan McCallum表示。“到目前为止，金属3D打印都很少用于生产。”

电流熔化金属线材！“焦耳打印”新工艺获专利

Digital Alloys公司表示，“焦耳打印”的优势很明显，它是一种应用线材的金属增材制造工艺，不需要任何的金属粉末。它能够将金属线材的尖端定位在所需的打印位置，然后打印系统会使电流通过线材，输送到打印床上，利用焦耳加热（电阻加热）原理使线材熔化。这与加热烤面包机线圈的原理类似。当打印头在打印床上移动时，电流熔化线材的进程不变，金属珠滴落并互相熔合，形成高度精密的金属部件。
 
线材的定位和熔化是同步进行的，这样一来不仅降低了成本，节省了时间，同时也提高了重复性。据Digital Alloys表示，焦耳加热是将电能转换为热能最有效的方式。由于通电的线材从内部进行熔化，因此无需等待热量的特定转移，在所需位置就可立即熔化，使Digital Alloys的系统能够以极低的功率，按照每小时5-10千克的速度进行打印。

电流熔化金属线材！“焦耳打印”新工艺获专利

“焦耳打印”系统的闭环控制功能可精确至体素的水平，在此基础上进行熔化。”McCallum表示。“由于线材固定在精密的移动系统中，因此我们能够知道材料的沉积位置。与直接能量沉积系统相比，这套新系统不会有滴落或者飞溅的现象。我们使用精密的线材输送系统来测量、控制进入熔池的金属量，并通过电路可对所需的能量进行测量和控制。这种严格控制的工艺，能够连续加工99.5％+高精度的各向同性部件，且成品部件比铸件更坚固。此外，我们会把每个体素都加以保存，以便后期进行数据分析。”
 
Digital Alloys还获得了“焦耳打印”的前两项专利。该公司声称，这项技术能够在一个部件中使用多种金属进行3D打印，且分辨率比其他线材3D打印的产品更高。
 
Digital Alloys表示：“粉末床融合太慢，而且粉末太贵了。我们的新技术不需要后处理操作，极大地节省了时间，而且材料成本也比较低，因此与其他加工方式相比，，非常有优势。我们的目标是生产比传统制造成本低25-50％的零部件，特别是难以切割的金属，如钛、钢和铬镍铁合金。”

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标签：电流 熔化 金属 线材 焦耳打印 新工艺 专利
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