3DEO的完善和规模金属的策略

后面的中央司机3DEO是这样的：“一个疯狂的注重生产零部件，”马特·沙，公司总裁说。在加利福尼亚州Gardena市，启动开始提高产量，每月转出成千上万的金属3D打印的部件。但是3DEO不仅仅是一个AM用户。该公司也是一个技术开发商，已经创建了自己的打印机，软件和过程中的所有量产的目的。

“金属串行生产是圣杯，”首席执行官马特·佩罗斯说。“我们打算提供数十万份，以规模创造添加剂技术。”具体而言，3DEO的兴趣是制造小型可重复的部分。使得这种可能的粉末的3D打印技术能够精细细节 - 是针对该目标的目标，使公司能够与CNC加工，金属注射成型（MIM）和投资铸造等传统过程竞争。

从机器到服务

虽然3DEO今天强调了部件的生产，但该公司的初始想法从一个初步的想法中延伸到建造一个低成本的金属3D打印机。然而，一旦Cofounds Sand，Petros和Payman Torabi，首席技术官开始开发他们的技术，该战略改变了。

“金属3D打印机周围的花费比打印机本身更重要，”Petros说。“结果，部分风险避免了部分。”销售机器意味着将打印机加上辅助设备的成本合理，以及帮助他们识别和验证适当的应用程序。然而，将这些机器应用于销售零件，可能是更快的前进方式。

相信3D打印可以有效地与传统流程竞争，该公司转型为成为一个解决方案提供商和零件生产者，于2017年7月建立了13,000平方英尺的栀子厂。这是3D系统的一位退伍军人Martan McGough围绕着这次Martan McGough通过咨询六西格玛的咨询经验，加入了该公司作为业务副总裁，团队为努力开发其质量，速度和成本效益的工艺。

“客户不关心的方法，”佩特罗斯说。“他们认为质量和按时交货，”因此到了最后，竞争优势归结为价格。3DEO认识到，它可以通过对时间和更低的成本提供高质量的零部件对传统的制造方法竞争，其一路走来的过程赢得验证。而不是直接销售AM设备，3DEO是通过出售部分其商品化的3D打印技术。

作为零部件生产，开发技术，其保留在公司内部也做了商业意识。使用其他供应商的技术将拿出一个学习曲线的曲线，可以当员工有他们使用的设备上直接输入被跳过。该安排避免了需要与外部beta测试，这将在发展过程中引入了复杂性和延误的工作。打印机本身是由第三方生产，但3DEO认为，用户错误已被降低，因为它作为开发人员和客户。由于公司并不需要说服其技术价值的潜在用户，它可以专注于制作好的部分，并让这些零件为自己说话。

绑定加铣削

3DEO开发的技术是一种混合工艺，McGough将其描述为“带有附加功能的传统制造”。不同的工艺是熟悉的，从机械加工，MIM，粘合剂喷射添加剂制造，但在3DEO的情况下，以一种新的方式结合，使小型金属部件的快速生产系列。

3DEO的3D打印能力被安置在Gardena工厂内一个温度和湿度控制的“pod”中，这是一个“工厂中的工厂”，目前拥有5台3D打印机，空间容纳8到12台机器。其中两台机器仍保留用于研发，其余三台用于生产。目前，一个操作员可以管理3台打印机，最终目标是一个人可以同时管理多达8台打印机。

每个这些机器印刷品和磨机的8×8英寸的打印床内从MIM粉末制成绿色部分的。使用MIM粉具有成本效益，避免了需要开发和AM-特定的验证材料。3DEO目前提供17-4PH不锈钢，主要用于医疗和国防应用MIM 316L不锈钢，用于要求高耐腐蚀性的应用。附加材料包括铬镍铁合金，钴 - 铬，钛和工具钢，可以在测试。

再蒸发刀片涂抹一层金属粉末，然后在整个层上均匀喷涂粘合剂。请注意，打印机不是喷射粘合剂 - 也就是说，在横截面上沉积逐个点的滴定点，但是立即绑定整个层，3Deo在整个构建过程中的更好的一致性结果。

“我们基本上是创建一个蛋糕，”佩特罗斯说。“如果我们这样做是正确的，材料性能会贯穿一致的。”喷雾方法还使更高分辨率与粘结剂喷射，其​​中粘合剂的液滴趋向于比粉末颗粒它们结合大。

装订后，微型立铣刀切割周长和腔的每个部分，同时真空尖端去除废料粉末。模块化的刀具架可以沿着平行的刀具路径同时携带多达8个立铣刀，一次创造多个零件。机器的三轴运动由G代码和公司自有的刀具路径软件控制。

切割件绿色这样有几个好处。首先，相对于研磨的股票的实心件或最终烧结部件的工具磨损大大降低。事实上，目前在使用中3DEO的工厂微型立铣刀从未被替换在该公司的历史。其次，构建过程中叶片加工平整，干净的墙壁具有良好的表面光洁度，减少了后期处理的需要。

加工如在印刷过程中的步骤也使不同的切割策略，这3DEO指作为其“智能分层”策略。零件可以是用于最佳公差每一层后切割或多个层后，以节省时间。为2.5D部件或功能，最多10层可以加工之前建立，从而节省时间。该机器还可以切割在小于一整层的厚度深度大于打印机可以独自创建层内的功能和实现更精细的公差。或者，它可以跨越多个层的在三维刀具路径，以消除楼梯踏步和提高光洁度。

一旦打印完成，整块材料立即从打印机中取出。使用“超级冲床”将零件从蛋糕中解放出来，这是一种配有定制工具的设备，可以迫使零件从粉末蛋糕的底部钻出来。多余的材料需要人工去除，然后在标准的MIM炉中进行烧结，该炉一次可容纳多达5000块，在10到15个托盘中。

面临的竞争

3Deo没有看到其他金属的过程作为其竞争。相反，它正在与CNC加工竞争，投资铸造和MIM - 目前在复杂的几何形状上蓬勃发展，这是难以或耗时的这些方法。

Mcgough说，3Deo的优势的一部分来自其追求“平衡线”。MIM线可能变得不平衡，因为炉子可以是瓶颈。MIM零件需要逐步步骤，然后需要24小时烧结循环，这意味着炉子只能每天烧结一批。但由于3Deo的零件具有低的粘合剂内容，因此它们可以直接进入炉子，无需脱脂。而且，这些部件的烧结循环只需要12小时，从而实现更平衡的线，基本上使生产量翻倍。该公司表示，烧结零件具有比MIM零件更接近锻造材料的特性，其性能大于99％。

“在印刷过程中，你越接近净形状，成本就越低。”

部分质量是另一个优势，因为对于3DEO，更好的宽容等于更好的收益率。打印机能够在分辨率中保持千分之一英寸，并且炉中的原始部件具有100至120微米Ra的表面粗糙度。“近距离印刷过程中的近净形状，成本越低，”麦格尔解释，即金属部件的成本来自实现近净形状（通过3D打印，铸造等）然后加工到最终尺寸。

例如，该公司目前每月生产几百个齿轮零件，而以前每个零件的成本为30到40美元。3d打印的齿轮仍然需要后期加工，但3DEO的工艺允许公司包括一个近净形状的加工启动孔，这节省了精加工时间，有助于正确定位孔，减少报废和总成本。

这并不是说3DEO将永远赢得这些更熟悉的流程，特别是在更简单的设计上。但类似于其他公司使用的添加技术，它目前茁壮成长到中等卷应用程序，其中零件的数量需要对铣削或EDM进行过度的次数，或者MIM工具将太昂贵地验证批量尺寸。

例如，3DEO最近赢得每生产了以前的一部分CNC加工的每月2400件工作，具有紧缩孔的位置公差。当订单数量增加，机加工车间拒绝提高产量，因为切换每片之间将使工作太耗时。3DEO是能够使使用原始设计的一部分，只有在其过程中的实力竞争。

面向规模化的可重复性

目前，该公司依靠100％的生产零件检查，利用Zeiss OI-322 CMM用于触觉探测和微VU顶点251 UC，用于2D视觉测量，除了卡钳和针脚测量。盐浴，拉伸和疲劳强度试验也用于质量控制。然而，目标是通过更严格控制整体过程来远离需要检查每个部分。通过这种方式拨打此过程，该公司表示可以相应扩大。

在此目的，3DEO正在开始详细的过程映射锻炼，其目的是了解过程范围和变化，然后保持每个打印在可预测性区域内。例如，3DEO发现床温对部件的质量有直接影响，因此应在床上和所有打印机上保持一致。监测和调节床温的能力将再一种确保部件质量的方法。

“让右三次迈出了三次。三千次，或三十万次，是目标。“

长期而言，自动化是目标。闭环控制的核心已经就位，每个打印机内都有一个架空摄像头，可以为每一层图像拍摄4k分辨率的图像。有一天，机器控制将使用这些图像来检测层中的错误，并指示打印机放置更多的材料或执行额外的加工来纠正它。3DEO最终将利用中央服务器与所有打印机通信，并使用监控软件提供警报和实时控制。跟踪机器到机器，零件到零件和层到层是向机器学习的一步，以实现更可重复的生产。

其他进步将以添加更多机器的形式 - 当前设施可以支持多达50个打印机 - 并在内部提供后处理功能。还有可能在将来出售“豆荚”作为自给式系统，但3Deo毫不急于到达那里。相反，目前侧重于焦点是通过阐明该过程，添加新材料和追求认证来快速跟踪客户的服务。本公司截至10月底，该公司旨在实现ISO 9001：2015，这一目标较少关于认证本身“而且有关持续改进的更多信息，同时获得认证，”Petros说。对于3DEO来说，这些努力代表了对重复性的持续追求，最终是生产的推动者。

“在佩罗斯说，”右三次得到三次。““让它正确三千次，或者是三十万次，是目标。”