使用金屬線材的微鑄造方式，格勞博金屬3D打印系統GMP300
95 多年以來，作為家族企業，GROB-格勞博 一直是制造高度創新型生產設備和自動化系統的先鋒。憑借GMP300，格勞博首次為增材制造領域用戶提供了用以制造近凈形部件的生產系統。全新的液態金屬打印系統宣示著格勞博集團正式進軍增材制造領域。
高效、靈活
增材制造正變得越來越重要，特別是在原型制造、中小型系列部件、高度可定制部件和具有復雜幾何形狀的部件方面。激光的粉末床熔融(LPBF)是目前金屬加工領域中最常見的工藝。然而，這一工藝也具有諸多發展挑戰，如當前高昂的原材料成本、復雜的粉末處理過程、低下的堆疊率、漫長的打印時間，以及繁瑣的后處理過程。
格勞博以面向規模生產的模塊化、靈活和可擴展的解決方案著稱，譬如，在汽車生產制造領域，格勞博幾乎為所有主要汽車制造商提供整體解決方案，并迅速發展成為電動汽車零部件完整生產和裝配線領域的全球技術市場領導者。秉承其高效、靈活的特點，GMP300是一種可靠、高效且具有成本意識的3D打印系統技術，具有極高的生產靈活性，適用于單件和小批量生產。含保護氣體的低氧氣氛可防止組件氧化，確保始終如一的良好材料質量。
© GROB
自2022年推出該系統以來，格勞博與感興趣的合作伙伴進行了多次討論，并制造了許多單獨的組件，格勞博增材制造團隊在零件分析和組件重新設計方面為用戶提供支持，通過優化設計以使用 LMP 工藝進行生產。除了首批樣品生產，格勞博還提供首批小批量零件的生產服務，以使用戶相信該技術的優勢和特性。
目前，通過進一步開發保護氣體概念和改進密封設計，GMP300現在可以加工更多的鋁合金。目前已經成功掃清了生產鎂鋁合金零部件的第一道關卡。除了識別和研究新材料外，格勞博還在規定的測試流程中進行各種試驗，以驗證已經可打印的材料質量。目標是識別和量化該過程生產的零件的特定材料屬性。
由金屬絲到液滴
GMP300采用了液態金屬打印(LMP)工藝，消除了金屬加工領域傳統增材制造的缺點，能夠為單個和小批量生產提供最大的生產靈活性。
© GROB
GMP是GROB Metal Printing的縮寫，而300則代表機器工作區域的大小為300×300×300 mm³。GMP300采用3軸聯動，最大軸速度為30 m/min。惰性氣體保護組件不被氧化，保證持續良好的材料質量。
格勞博在工藝開發領域實現進一步優化。借助額外的傳感器，現在可以在打印過程中現場檢測液滴大小、液滴速度和零件高度，并對零件生產進行糾正干預。這些額外的質量保證步驟顯著提高了零件質量和工藝穩定性。
微鑄造特點
與使用激光的金屬粉末床熔融（PBF）工藝不同，格勞博開發的LMP工藝的使用的原材料是金屬線材，這不僅降低了材料成本，同時也避免了使用粉末對工作人員造成的健康和安全威脅，穿戴個人防護設備變得更簡單，并省去了一些額外的工作步驟，如去粉以及粉末的篩分和加工。此外，LMP工藝是一種微鑄造工藝，而不是焊接工藝，幾乎沒有熱翹。這使得處理不可焊接的合金成為可能。
LMP 工藝的高生產率主要是通過高堆積率、減少后處理工作等事實獲得的。
© GROB
LMP工藝產生了均勻的微觀組織，其屈服強度等于或有時大于原材料的值。除此之外，該工藝還提供了高靈活性和高生產率。靈活性是通過快速更換材料而不需要過多的清潔工作，高度可變的液滴直徑，以及在打印過程中改變打印頭和噴嘴的能力來實現的。LMP工藝的高生產率則表現為高堆疊率和減少的后處理工作。
格勞博認為LMP工藝是對現有的金屬增材制造工藝的一個重要補充。與同類PBF系統相比，該工藝具有更高的堆疊速率；與另外一種金屬增材制造工藝定向能量沉積(DED)工藝相比，具有很好的組件分辨率。
在GMP300的開發過程中，格勞博已經開始著手確保穩健的、行業可用的實施。根據格勞博增材制造團隊負責人Johannes Glasschröder，由于不需要粉末處理，GMP300集成到現有的生產線中無需增加安全防護措施。此外，所需的后處理與格勞博現有的機床產品組合將產生巨大的協同效應。
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