Desktop Metal获得240万美元，为美军开发新的3D打印工艺

Desktop Metal将开发一种先进的增材制造（AM）工艺，该工艺能够为美国陆军批量生产不含钴（Co）的硬质金属零件。这家位于波士顿的公司获得了美国国防部（DOD）数百万美元的资助，以执行该项目，该项目有望显着改善可持续性，并为大规模生产金属，合金，金属陶瓷和复合材料零件提供一种环保的方法具有用于商业和国防部应用的卓越性能。

全球量产和交钥匙AM解决方案提供商Desktop Metals于2020年10月7日宣布，已获得为期三年，价值245万美元的项目的第一阶段资金，以资助该开发项目。这一消息是在美国陆军于2020年1月获得一种新型的无钴碳化钨（WC）基硬质金属专利之后，然后责成陆军研究实验室（ARL）寻找用其批量生产零件的正确工艺的。

依靠其专有的增材制造技术，Desktop Metal将开发一种经济高效的大批量增材制造工艺，该工艺无需使用任何工具即可将新颖的无Co硬质金属加工成复杂的，净的或近净形的零件。该公司的生产系统将用于该项目的最终零件，旨在大规模地3D打印金属零件。它利用单次喷射（SPJ）技术实现了高达传统粉末床融合AM平台打印速度100倍的打印速度，并且每年以与传统制造竞争的成本提供多达数十万甚至数百万个零件。

“该项目的成功不仅将为硬质合金社区提供他们急切需要的无钴硬质合金解决方案，而且将导致免工具加工技术的发展，该技术能够将此类材料快速加工成极其复杂的形状零件这项技术可以与大多数其他大批量制造技术相媲美，从而在硬金属及其应用领域开辟了新的视野。”三年期项目的首席研究员，台式金属特别项目副总裁Animesh Bose说。

桌面金属生产系统。图片由美国商业资讯提供。

在接下来的三年中，Desktop Metal将尝试开发新型无Co硬质金属的原料和粘合剂系统，使用其SPJ工艺在一台机器上一天即可印刷至少200,000个零件，并进行成本分析。扩大先进的SPJ粘合剂射流制造技术，以成功制造至少500,000个原型件。

“新型无钴硬质合金有望产生高强度，高韧性，高硬度和高耐磨性的材料，”美国陆军作战能力发展司令部（CCDC）ARL的材料工程师Nicholas Ku说。“我们相信，将这种新颖的材料与Desktop Metal的Single Pass Jetting技术相结合，将不仅在国防领域而且在商业领域都有广泛的应用。此外，我们相信这种组合方法将大大改善可持续性，减少冲突矿物的使用，并提供一种环境友好的过程，以批量生产具有卓越性能的零件。”

据该公司称，这种新颖的工艺具有改变硬质合金市场的潜力，预计到2024年，硬质合金市场将增长到240亿美元，可用于双重用途，包括切削工具，耐磨和耐化学腐蚀的喷嘴，石油和天然气行业，越野运输以及化学和纺织行业的零件，航空航天和国防部门，建筑，消费品，甚至是用于农业，采矿和钢铁行业的工具等等。

该生产系统是首个用于大规模生产复杂金属零件的金属3D打印系统。图片由美国商业资讯提供。

金属增材制造项目由美国陆军合同指挥部–阿伯丁研究三角公园分配给桌面金属，代表美国陆军研究实验室分配给国家制造科学中心（NCMS）先进制造，材料和工艺（AMMP）联盟。NCMS的首席执行官丽莎·斯特拉玛（Lisa Strama）将这项工作描述为NCMS和AMMP能够将非传统国防承包商的尖端技术与政府机构联系起来以满足现有需求的一个很好的例子。

国防部一直在寻找通过常规或创新方法用无钴，无害粘合剂体系生产碳化钨金属陶瓷材料的方法。在2019年，美国陆军发布了一项小型企业创新研究（SBIR）计划，以寻求通过建立使用专利的无钴新型粘合剂材料的WC金属陶瓷的生产技术来提高弹道性能的方法。显然，Desktop Metal的奖项与该SBIR计划相对应，该计划计划利用第一阶段开发的生产技术来制造“基于WC的成分的近净形和净形射弹核”，然后将其完全整合如征集说明参数所述，将弹丸射入小口径弹药系统。

许多军事应用将钨基复合材料与钴等过渡金属结合使用。然而，虽然钴是防御能力使用的具有高度战略意义的材料，研究人员一直在寻找我nnovative解决方案，可替换的潜在危险的致癌钴在WC基硬质金属的粘合剂体系。寻找对生态友好的硬质金属是解决几个持续存在的关键问题的关键，其中包括钴开采过程中释放出的不可持续的放射性p物品。