3D打印技術(shù)參考注意到,EOS公司于2026年2月官宣推出一款名為FORMIGA P110 CMF的新型3D打印機(jī)。P系列通常意味著用于打印塑料,但CMF的后綴暴露了它的本質(zhì)——基于冷金屬熔合技術(shù)實(shí)現(xiàn)間接金屬3D打印。
EOS的動(dòng)向一直是3D打印行業(yè)的重要風(fēng)向標(biāo),新解決方案的推出或又將帶來一場應(yīng)用革新。CMF技術(shù)對(duì)工業(yè)界的重要價(jià)值在于,它讓獲取金屬3D打印零件的成本相比常規(guī)的激光粉末床熔融(SLM/LPBF)技術(shù)更低,而制造靈活性又比鑄造更高。
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被認(rèn)為將從根本上改變行業(yè)
CMF技術(shù)并非使用“純金屬”,而是使用聚合物-金屬混合原料,融合了聚合物激光燒結(jié)與粉末冶金技術(shù),本質(zhì)上是一種基于燒結(jié)的間接金屬3D打印工藝。
由于材料及成型過程的特殊性,EOS專門對(duì)設(shè)備硬件和軟件進(jìn)行了優(yōu)化,使其能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量鈦合金3D打印。采用FORMIGA P 110 CMF設(shè)備,在低溫(30-50°C)條件下打印出接近最終形狀的鈦合金生坯零件,經(jīng)脫脂和燒結(jié)后,可獲得接近Ti6Al4V在金屬注射成型(MIM)工藝下的材料性能。
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來自CADmore Metal,使用CMF技術(shù)制造
筆者在此前已經(jīng)對(duì)CMF冷金屬熔合技術(shù)進(jìn)行過,相比常規(guī)激光金屬3D打印或鑄造技術(shù),它有以下優(yōu)勢:
?? 設(shè)計(jì)自由度可與LPBF技術(shù)媲美,但成本更低
?? 100%原料可重復(fù)利用性
?? 設(shè)備成本更低,依托SLS平臺(tái)
?? 無支撐打印,適用于葉輪和擴(kuò)壓器
?? 材料特性適用于惡劣環(huán)境使用,如泵閥應(yīng)用
?? 可擴(kuò)展至中小批量生產(chǎn)
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實(shí)際上,該設(shè)備的推出源于EOS與CMF技術(shù)的開發(fā)企業(yè)Headmade Materials的深度合作。CMF技術(shù)在2025年備受行業(yè)關(guān)注,它被多位行業(yè)專家認(rèn)為很可能將從根本上改變金屬3D打印行業(yè),它使工業(yè)用戶獲取金屬3D打印技術(shù)的成本大大降低,可以進(jìn)一步推動(dòng)金屬3D打印的規(guī)模化生產(chǎn)。
兩家公司表示,將成熟的EOS技術(shù)集成到CMF工藝鏈中,是構(gòu)建開放式CMF生態(tài)系統(tǒng)的重要一步。FORMIGA P110 CMF是首款基于成熟EOS平臺(tái)打造的工業(yè)ColdMetalFusion CMF系統(tǒng),其針對(duì)Headmade Materials開發(fā)的CMF原料進(jìn)行了優(yōu)化,提供可靠的低溫金屬3D打印工藝流程,使制造成本像鑄造一樣低,但又保持了3D打印制造的自由度。
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哪些場景可替代鑄造
EOS指出,并非主張CMF技術(shù)完全替代傳統(tǒng)鑄造,每種工藝都有特定的使用場景。但CMF技術(shù)確實(shí)在一些場合補(bǔ)充鑄造工藝。
筆者查詢到,該設(shè)備的成型尺寸為200x250x330mm,配備一臺(tái)30w的CO?激光器。EOS指出,它可以高效經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)鈦合金部件——特別是用于泵、閥門及其他工業(yè)應(yīng)用的葉輪、擴(kuò)壓器、流體組件和外殼。
??復(fù)雜泵用葉輪
CMF技術(shù)可實(shí)現(xiàn)葉輪平面無支撐打印,確保高吞吐量與高效制造。傳統(tǒng)鑄造工藝若無分段模具,則無法實(shí)現(xiàn)同等內(nèi)部曲率或薄葉片幾何結(jié)構(gòu)——即便可行也極為困難。
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來自EOS CMF 3D打印
??擴(kuò)壓器與流體組件
內(nèi)部通道、錐形入口及自由形態(tài)流道設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了鑄造工藝無法企及的效率提升。
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來自CADmore Metal CMF 3D打印
?? 多品種產(chǎn)品組合
泵和閥門常存在幾十種甚至幾百種配置。CMF技術(shù)無需模具,可經(jīng)濟(jì)高效的定制化生產(chǎn)。
??快速原型制作與迭代
工程師能夠在幾天內(nèi)完成從設(shè)計(jì)到燒結(jié)鈦部件的轉(zhuǎn)化,不需要幾個(gè)月。這極大加速了測試進(jìn)程,并顯著縮短了開發(fā)周期。
用戶完全可以戰(zhàn)略性的整合兩種技術(shù),在已經(jīng)穩(wěn)定生產(chǎn)、交貨不急、需求量大的場景使用鑄造,而在定制化、少量替換件或維修零件以及快速原型制作場景下使用CMF技術(shù)。
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來自CADmore Metal CMF 3D打印
CMF可打印的材料及產(chǎn)品特點(diǎn)
筆者此前已經(jīng)梳理過CMF技術(shù)的可打印材料,目前已可實(shí)現(xiàn)鈦合金、不銹鋼、工具鋼等的成型,零件尺寸更是從小尺寸覆蓋到中大尺寸。
CMF技術(shù)的使用商CADmore Metal指出,采用該技術(shù)生產(chǎn)的生坯部件具有足夠的強(qiáng)度,能夠承受約40psi壓力的水流沖擊;與粘結(jié)劑噴射工藝相比,CMF工藝可提供更高的密度。
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此外,CMF工藝?yán)脽Y(jié)過程中均勻的收縮來實(shí)現(xiàn)一致的尺寸精度。即使是較重的鈦合金部件——只要在設(shè)計(jì)中考慮已知的收縮系數(shù),也能獲得精確的結(jié)果。這使得生產(chǎn)大尺寸鈦合金部件成為可能,而不會(huì)出現(xiàn)其他工藝中常見的翹曲或不一致性。
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如今,金屬3D打印技術(shù)已經(jīng)開始被各行各業(yè)納入生產(chǎn)制造體系,但成本依然是主要的限制因素。CFM相比常規(guī)的LPBF 技術(shù),制造成本更低,有望更易被用戶所接受。 對(duì)于某些零件系列而言,冷金屬熔合技術(shù)可以利用現(xiàn)有的、價(jià)格更低的設(shè)備,輕松實(shí)現(xiàn)低成本零件的大規(guī)模生產(chǎn)。
EOS公司一直是金屬3D打印行業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新的風(fēng)向標(biāo),此番推動(dòng)CMF技術(shù)的發(fā)展,并不是說LPBF技術(shù)可以替代,而是細(xì)化出一個(gè)新的應(yīng)用方向。該技術(shù)在2025年獲得了持續(xù)關(guān)注,需要指出的是,國內(nèi)目前已有與 Headmade Materials公司同宗的解決方案。
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