精于工艺，一站式3D打印服务是什么样的？

Original 2017-02-27 kw@3D科学谷 3D科学谷

关于3D打印服务，经常关注3D科学谷文章的谷友会留意到，行业的一个共识是专业的打印服务并不是买几台打印设备就可以玩转。功夫远在设备之外，专业的打印服务不仅仅需要贯穿从工艺到打印，再到后处理，质量检测，还涉及到质量体系认证，知识产权专利保护等一系列柔性的实力。

之前，3D科学谷介绍过美铝分拆出的下游业务的公司Arconic,Arconic的主要业务包括金属粉末生产、3D 打印、热等静压、锻造、铸造、机加工、质量检测。本期，我们一起来看几家国际上的知名打印服务公司，尤其是位于美国的Sintavia，来感受专业级的打印服务，设备只是其中的一环，完整的工艺链很重要。

增材制造

更精益

Sintavia专注于粉末床选择性激光熔化技术，其打印设备包括SLM Solutions 280HL 400W双激光头, EOS M290 400W, Concept Laser M2 400W,和一台Arcam Q20+。Sintavia擅长Inconel 718合金、Inconel 625合金、铝、钛、钴铬合金、不锈钢等金属粉末的打印。

作为材料特性实验室的服务代表，Sintavia使用当今最先进的设备，提供全面的机械检测能力。典型的机械检测属性包括弹性、抗张强度、延伸率、硬度、断裂韧性、抗冲击性、蠕变、应力断裂和疲劳极限实证。

Sintavia的冶金分析实验室是全球最先进、最高端的实验室之一。Sintavia提供全系列的金相制备能力，包括分割、装配、研磨、抛光和蚀刻。公司自身所具有的这一能力对于原料和指标开发至关重要。

我们知道，为了将其业务链补充完整，美铝已经在密歇根的Whitehall投资了2千多万美元用来提高对3D 打印的金属零部件后处理中热等静压的能力。Sintavia采用的是Quintus Technologies 热等静压（HIP）技术，通过热等静压和热处理技术能够消除零件中对疲劳寿命产生影响的孔隙，从而提高钛合金和高温合金3D打印零部件的材料性能。

通过引进这些设备，在打印服务的开始，Sintavia与客户一起确定合适的参数，从而提升工作质量，并带来零件的高速生产。Sintavia打造的一站式服务包括设计、粉末分析、打印、CT扫描、金相分析、力学测试等。在这方面，Sintavia通过了AS9100 certified和ISO 17025/ANAB认证。

Sintavia目前的业务主要专注于为全球航空航天和国防制造商提供OEM零部件的增材制造生产。Sintavia的业务还扩展到能源、汽车、发电领域。

针对于铝合金的加工，Sintavia开发出了完整的端到端的参数体系，Sintavia通过专有工艺来打印F357铝粉末，从而满足航空航天和汽车行业对低密度、良好的加工性和热传导元件的需求。Sintavia的总裁兼首席运营Doug Hedges 认为航空航天和汽车行业对于铝硅合金的需求正在上升，Sintavia的综合制造能力使的F357铝合金的制造更加快速，并且达到或超过行业的严格验证参数要求。

Sintavia独家的铝合金加工工艺是一整套的体系，不仅包括预构建材料分析，还包括后期热处理和压力消除，从而能够生产出高达125%的设计强度，精密度达100%。通过常温、高温强度验证，以及零度以下的温度验证，Sintavia能够快速生产出满足要求的铝件。

在这里，Sintavia是3D打印服务商打造一站式服务能力的一个经典代表，国际上知名的3D 打印服务商可以说是各具特色，各有千秋。美国3D打印服务商Proto Labs在北卡罗来纳州的卡瑞建造了一个7000多平方米的大型工厂。Proto Labs制造服务的一个特点是用来驱动公司整体工作流程的自动化软件。整个的工作流程依赖于一个“数字线”，连接业务的每一个方面，从报价生成到打印再到运输标签和发送订单都实现自动化的管理工作。

另外一家德国公司FIT，配备了15台SLM Solutions的设备以及3台EOS的设备来加工铝合金和超合金材料。工厂内部通过高度自动化来提升效率，包括粉末的上下料装置，供粉装置通过工厂上方的管道贯穿起来，当然在增材制造领域运用数字制造是具有颠覆力量的，但同时也是高度复杂的。

还有一家德国公司Materials Solutions，已被西门子控股85%。Materials Solutions擅长高温合金的加工，包括镍基，铁－镍基，钴基合金。通过严格控制关键过程的变量和工艺窗口，产生了可重复的生产过程，带来非常稳定的材料性能和零件的几何形状。

越来越多的OEM要求缩短交货周期，从而提升他们的制造业供应链质量。对于端到端的速度，数据的安全性，和质量的一致性，这些都给3D打印服务商带来了挑战，而3D打印服务商在面临着前所未有的机遇的同时，也在精益制造领域不断为自己设立新的标杆，从而获得竞争优势。

3D打印服务商几乎都是一路交着高昂的“学费”而达到目前的状态的，这些“学费”打造了服务商的核心竞争力，那就是对于系统、工艺、材料、后处理、质量检测的konw-how。3D打印服务商必须了解整个流程链，只有在整个工艺链上多处用力，才能在每个点上获得比别人领先的学习曲线，而领先就意味着竞争力。

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