工业3D打印机制造商Desktop Metal已成为第一家获得使用金属粘合剂喷射技术资格的4140低合金钢的公司。
4140获得了用于该公司生产系统3D打印机的资格，现在可以用Desktop Metal正在申请专利的单程喷射（SPJ）技术进行加工。这种金属被认为是用途最广的低合金钢之一，在汽车、石油和天然气以及制造工具等众多行业都有应用。Desktop Metal公司的最新成就意味着客户现在能够大批量地3D打印最终使用的4140零件。
Desktop Metal公司的联合创始人兼首席技术官Jonah Myerberg表示："4140一直是一种具有挑战性的金属粘合剂喷射材料，因为它的合金含量低，碳控制要求严格，点火能量低，这些都需要先进的粘合剂化学，以及广泛的打印和烧结优化和大气控制，以便安全加工。"
一个生产系统的制造设施。照片来自Desktop Metal
3D打印4140低合金钢
4140钢的特点是用途广泛，结合了韧性、高强度、耐磨和抗冲击性。这种材料也是可热处理的，常用于从齿轮和联轴器到主轴、螺母和螺栓的各种场合。
3D打印金属的能力将帮助客户完全消除工具的使用，同时也减少了材料的使用，缩短了交货时间，并最大限度地降低了零件成本。事实上，Desktop Metal公司已经用一些3D打印的最终使用部件对其4140工艺进行了测试，每个部件都符合金属粉末工业联合会制定的MPIF 35标准。
生产系统成功的一个关键因素是其令人难以置信的速度和吞吐能力，因为它的设计比同类粉末床熔融3D打印机快100倍。除了4140之外，该技术还兼容不锈钢等级、工具钢等级、铝，甚至是钛。
Myerberg补充说："凭借生产系统的速度，企业现在可以使用粘合剂喷射技术，以具有竞争力的成本打印复杂的4140零件，同时保持传统制造的替代品的强度和机械性能。对于那些一直被耗时和昂贵的机械加工以及传统的基于工具的制造工艺所束缚的制造商来说，这是一个改变游戏规则的解决方案。"
装满3D打印的4140动力转向接头的制作箱。图片来源：Desktop Metal
关节、齿轮和其他机械部件
该公司3D打印的第一个示范部件是动力转向接头，它用于将动力从汽车的马达转移到转向轴。4140所提供的强度和硬度在此至关重要，使该部件能够在使用过程中承受长时间的压力。要按传统方式制造该零件，通常需要一个成本高、时间短的模具，但大尺寸的生产系统P-50能够每年3D打印多达120万件，每个零件的成本仅为2.45美元。
同样，用于各种工业工具的人字形齿轮也需要硬度和出色的抗疲劳性。Desktop Metal公司能够利用其生产系统3D打印出几何优化的人字形齿轮，使零件轻量化以节省材料成本并提高机械性能。该公司声称，每年可以3D打印多达20万个零件，在一次构建中可以嵌套120个齿轮。
由4140钢制成的3D打印人字形齿轮。照片来自Desktop Metal。
金属粘合剂喷射技术的进步已经产生了大量的新材料兼容性，如4140。今年早些时候，Desktop Metal和材料开发商Uniformity Labs宣布推出一种可烧结的铝粉，用于该公司的粘合剂喷射3D打印技术。它旨在为那些希望3D打印完全致密、可烧结的6061铝合金部件的制造商提供低成本的原材料选择。
在其他地方，工业3D打印机制造商Digital Metal宣布推出一种纯铜粉，DM Cu，用于其自己的粘合剂喷射3D打印技术。这种材料以其出色的导热性能而闻名，使其成为热交换器、管道和发动机及电子装置的散热器等传热部件的普遍选择。
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