AM易道分享

在3D打印這個(gè)行業(yè)待了夠長(zhǎng)時(shí)間，我們知道哪些問(wèn)題不能隨便在展臺(tái)上問(wèn)。

比如一個(gè)最普遍的是：

你FDM 3D打印出來(lái)的零件，能直接上生產(chǎn)線用嗎？

這個(gè)問(wèn)題，F(xiàn)DM圈子里的人聽(tīng)了會(huì)苦笑。

不是因?yàn)椴幌牖卮?，是因?yàn)榛卮鹌饋?lái)太復(fù)雜。

要解釋z向強(qiáng)度，要解釋層間結(jié)合，要解釋連續(xù)打印的一致性，要解釋溫濕度管控……

最后說(shuō)了一大圈，大部分圈內(nèi)人還是得認(rèn)真負(fù)責(zé)的補(bǔ)一句：

目前主要還是原型驗(yàn)證階段。

這句話在過(guò)去很多年里，幾乎是FDM面對(duì)【生產(chǎn)級(jí)應(yīng)用】時(shí)最誠(chéng)實(shí)、也最無(wú)奈的標(biāo)準(zhǔn)答案。

今年在TCT展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們?cè)?strong>遠(yuǎn)鑄智能的展臺(tái)前聊了一會(huì)兒。

聽(tīng)完他們講關(guān)于新產(chǎn)品FUNMAT PRO 310 APOLLO的講述，腦子里第一個(gè)反應(yīng)是。

這個(gè)關(guān)于FDM 3D打印的答案，要變了。

遠(yuǎn)鑄這家公司，花了快十年在回答同一個(gè)問(wèn)題

2016年，遠(yuǎn)鑄推出第一臺(tái)高溫FDM打印機(jī)FUNMAT HT，在當(dāng)時(shí)做到了穩(wěn)定打印PEEK。

那個(gè)年代，市面上能打好PLA的設(shè)備都還屈指可數(shù)，遠(yuǎn)鑄直接跳到了PEEK，并且做到了工業(yè)級(jí)穩(wěn)定性。

這件事確立了他們?cè)诟咝阅懿牧螰DM領(lǐng)域的位置。

此后將近十年，遠(yuǎn)鑄的兼容材料從PEEK出發(fā)，逐步擴(kuò)展到PI 9085、PI 1010（聚酰亞胺系列）、整個(gè)PAEK家族，以及碳纖、玻纖增強(qiáng)版本。

從原型驗(yàn)證到工裝夾具，再到部分終端生產(chǎn)件，客戶的應(yīng)用場(chǎng)景也在一步步向生產(chǎn)側(cè)遷移。

這十年里，有一道坎始他們始終在努力踏平，量產(chǎn)。

連續(xù)打印穩(wěn)不穩(wěn)？z向強(qiáng)度夠不夠？材料批次一致性穩(wěn)不穩(wěn)？能不能對(duì)外交付并對(duì)工業(yè)結(jié)果負(fù)責(zé)？

這幾個(gè)問(wèn)題疊在一起，構(gòu)成了FDM走向終端生產(chǎn)的最后一公里。

而310 APOLLO，是遠(yuǎn)鑄對(duì)這一公里的最新正面回應(yīng)。

那道坎，到底難在哪里

要理解310 APOLLO做了什么，得先說(shuō)清楚FDM面對(duì)生產(chǎn)級(jí)應(yīng)用時(shí)，卡在哪里。

FDM打印是逐層堆積。

材料沿X、Y方向延伸，強(qiáng)度有保證；

但Z方向，層與層之間的結(jié)合，始終是軟肋。

打出來(lái)的零件從側(cè)面施力，層間容易分離。

這不是某家設(shè)備商的問(wèn)題，是這個(gè)技術(shù)路線的物理約束。

普通工程材料，PC、ABS、尼龍，還能降低設(shè)計(jì)余量將就過(guò)去。

但換成PAEK，就將就不了。

PAEK是聚芳醚酮這族材料的統(tǒng)稱(chēng)，包括PEEK、PEKK等等。

這族材料的熔融溫度在380°C以上，打印噴頭要到450°C，腔溫要穩(wěn)定在100°C，平臺(tái)溫度要到160°C。

整個(gè)熱場(chǎng)都要精確維持在極高的水平。

與此同時(shí)，PAEK對(duì)濕度極度敏感，材料一旦吸潮，打印時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣泡和層間分層；收縮應(yīng)力大，層間熔合的溫度窗口極窄。

每一個(gè)參數(shù)多走一步，可能是一批料報(bào)廢。

z向強(qiáng)度的問(wèn)題在PAEK上被放大好幾倍。

所以這些年，PAEK打印的主要用途仍停留在原型驗(yàn)證，真正的終端零件依然靠注塑或機(jī)加工。

展臺(tái)上，我們問(wèn)了幾個(gè)不好回答的問(wèn)題

我們?cè)赥CT展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)了幾個(gè)不那么好回答的問(wèn)題。

第一個(gè)問(wèn)題：z向強(qiáng)度翻倍，核心靠什么？

遠(yuǎn)鑄回答，核心是高溫腔技術(shù)，這是遠(yuǎn)鑄全系機(jī)型都搭載的技術(shù)，310 APOLLO在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了熱場(chǎng)控制。 噴頭最高450°C，配合獨(dú)立雙噴頭設(shè)計(jì)，材料沉積時(shí)的層間熔合狀態(tài)得到更精確的控制。 z向強(qiáng)度之所以難提升，本質(zhì)是層間分子鏈沒(méi)有充分?jǐn)U散融合。 溫度窗口打開(kāi)了，分子擴(kuò)散時(shí)間足夠了，這個(gè)問(wèn)題才能真正解。 310 APOLLO的z向拉伸強(qiáng)度超過(guò)40MPa，是傳統(tǒng)設(shè)備的兩倍以上。

第二個(gè)問(wèn)題：200mm/s的打印速度，強(qiáng)度能保證嗎？

速度和強(qiáng)度在FDM里是相對(duì)對(duì)立的，快了層間熔合時(shí)間不夠，強(qiáng)度掉。

遠(yuǎn)鑄回答是：

這不是調(diào)參數(shù)能調(diào)出來(lái)的，是架構(gòu)層面的事。 310 APOLLO底層用的是多物理場(chǎng)控制技術(shù)，對(duì)熱場(chǎng)、流速、運(yùn)動(dòng)路徑做了系統(tǒng)級(jí)的協(xié)同優(yōu)化，加速度可以做到最高8000mm/s2，速度和強(qiáng)度才能同時(shí)成立。 200mm/s需要INTAMSUITE NEO切片系統(tǒng)配合硬件，能在保證層間熔合質(zhì)量的前提下跑到這個(gè)速度，是傳統(tǒng)PAEK打印的四倍。

第三個(gè)問(wèn)題：說(shuō)支持7天連續(xù)打印，穩(wěn)定性靠什么保證？

這個(gè)問(wèn)題背后的潛臺(tái)詞是，連續(xù)打印對(duì)很多設(shè)備來(lái)說(shuō)是參數(shù)表上的數(shù)字，進(jìn)了生產(chǎn)環(huán)境，濕度、斷絲、腔溫波動(dòng)隨便哪一個(gè)出問(wèn)題，整批任務(wù)廢掉。

遠(yuǎn)鑄拆成幾個(gè)層面來(lái)回答。

硬件層面：3kg主動(dòng)干燥雙料箱，密封腔體內(nèi)置可重復(fù)使用分子篩，內(nèi)部加熱至65°C，溫濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 PAEK材料吸濕之后打印性能直接劣化，這道關(guān)不過(guò)，連續(xù)打印就是空話。 兩個(gè)料箱最大各容納3kg線材，支持RFID材料識(shí)別，換料自動(dòng)匹配工藝參數(shù)。 過(guò)程層面：智能切片系統(tǒng)在前端就把溫度、流速、路徑的多物理場(chǎng)參數(shù)算清楚，打印過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控并遠(yuǎn)程管理，堵頭報(bào)警、缺絲報(bào)警、斷電續(xù)打都有。 成型腔體全封閉主動(dòng)加熱，加上HEPA過(guò)濾器加活性炭的雙重過(guò)濾系統(tǒng)，腔內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定可控。

追溯層面：310 APOLLO搭載了遠(yuǎn)鑄這次同步發(fā)布的INTAMQuality系統(tǒng)。 這套系統(tǒng)不只是記錄打印日志，而是從線材來(lái)源、批次信息開(kāi)始，到打印過(guò)程中每一層的參數(shù)、每一段的運(yùn)行數(shù)據(jù)，全部生成可追溯的數(shù)據(jù)履歷。 每一個(gè)打印件都有獨(dú)一無(wú)二的數(shù)據(jù)身份證。 用于認(rèn)證交付時(shí)，這份數(shù)據(jù)可以直接提交； 多臺(tái)設(shè)備協(xié)同打印時(shí)，系統(tǒng)保證跨批次、跨工位的一致性。

他們最后說(shuō)了一句話讓我們印象深刻，生產(chǎn)級(jí)的意思，是對(duì)結(jié)果負(fù)責(zé)，不是對(duì)設(shè)備負(fù)責(zé)。

聊完這三個(gè)問(wèn)題，我們基本確認(rèn)了一件事：

310 APOLLO不是把參數(shù)堆高的迭代產(chǎn)品，是一臺(tái)從架構(gòu)層面為PAEK量產(chǎn)重新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)設(shè)備。

用遠(yuǎn)鑄產(chǎn)品總監(jiān)袁雙喜的原話說(shuō)，我們?yōu)?10 APOLLO設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都是圍繞生產(chǎn)級(jí)可靠性展開(kāi)的。

從雙噴頭系統(tǒng)到全流程數(shù)據(jù)追溯，我們希望用戶獲得的不只是更好的打印件，而是一種可以信賴(lài)的生產(chǎn)能力。

PAEK，下一個(gè)真正的量產(chǎn)賽道

在這里，AM易道想說(shuō)一個(gè)判斷。

PAEK這族材料的需求端，近兩年發(fā)生了明顯的結(jié)構(gòu)性變化。

人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)和骨架需要輕量化、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件，PEEK比金屬輕、比普通工程塑料強(qiáng)，是非常對(duì)口的候選材料；

低空飛行器eVTOL對(duì)輕量化和耐候性的要求極高，PAEK家族正在這個(gè)方向快速滲透；

航空航天更不用說(shuō)，這一直是PAEK材料最早落地的場(chǎng)景，只是過(guò)去主要靠機(jī)加工，現(xiàn)在開(kāi)始真正考慮增材制造的量產(chǎn)可行性。

需求在那里，問(wèn)題是供給側(cè)的設(shè)備和工藝一直沒(méi)跟上。

310 APOLLO發(fā)布，在AM易道看來(lái)，是供給側(cè)補(bǔ)齊的一個(gè)信號(hào)。

當(dāng)z向強(qiáng)度能做到40 MPa以上，打印速度能到200 mm/s，連續(xù)7天打印有完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)，PAEK從原型到量產(chǎn)之間那道最難的門(mén)檻，在技術(shù)層面已經(jīng)低了很多。

剩下的是工藝驗(yàn)證積累、應(yīng)用行業(yè)的認(rèn)證周期、以及用戶側(cè)的信任建立。

一臺(tái)機(jī)器背后，有一套更大的想法

在展會(huì)上，遠(yuǎn)鑄同時(shí)宣布了另一個(gè)動(dòng)作：

增材制造服務(wù)聯(lián)盟。

聯(lián)盟的目標(biāo)，是把工業(yè)級(jí)FDM從前端工藝開(kāi)發(fā)到后端穩(wěn)定交付的整套運(yùn)營(yíng)能力，打包復(fù)制給終端用戶。

遠(yuǎn)鑄目前在上海、東莞、德國(guó)斯圖加特、美國(guó)明尼蘇達(dá)都有分支機(jī)構(gòu)，支撐體系是全球化布局的，不只是說(shuō)說(shuō)。

AM易道的判斷是，如果這個(gè)聯(lián)盟做起來(lái)，護(hù)城河的深度遠(yuǎn)超純?cè)O(shè)備公司。

遠(yuǎn)鑄選擇在PAEK這個(gè)高壁壘賽道上，同時(shí)做設(shè)備突破和生態(tài)建設(shè)，是一個(gè)全新戰(zhàn)略打法。

值得持續(xù)關(guān)注。

離開(kāi)展臺(tái)的時(shí)候，我們回頭看了一眼那臺(tái)新品310 APOLLO。

外觀也挺漂亮的。

但更讓人記住的，不是它長(zhǎng)什么樣，而是它運(yùn)行時(shí)那種很典型的工業(yè)設(shè)備氣質(zhì)：

安靜、精確、持續(xù)，沒(méi)有太多表演感，只有任務(wù)在往前走。

腔體里，PAEK材料一層一層堆疊。每一層的過(guò)程數(shù)據(jù)，據(jù)說(shuō)都在他們的追溯系統(tǒng)里被完整記錄。

臨走前，我們?cè)囍谀X子里把這次最關(guān)鍵的信息重新過(guò)一遍：

Z向拉伸強(qiáng)度超過(guò)40MPa，是傳統(tǒng)設(shè)備的兩倍；

PAEK打印速度能到200mm/s，其他材料最高可到500mm/s；

支持整整7天不間斷連續(xù)打??；

從材料、過(guò)程到成品，具備完整的數(shù)據(jù)追溯閉環(huán)。

這幾件事單獨(dú)拿出來(lái)，都不算行業(yè)里從未出現(xiàn)過(guò)的概念。

真正不同的是：

它們這次被放到了同一臺(tái)機(jī)器、同一套系統(tǒng)、同一個(gè)生產(chǎn)級(jí)可靠性的邏輯里。

這是問(wèn)題的關(guān)鍵。

因?yàn)檫^(guò)去很多年，面對(duì)那個(gè)FDM最不適合被問(wèn)的問(wèn)題，行業(yè)通常只能給出一個(gè)謹(jǐn)慎、克制、留有余地的答案。

而這一次，遠(yuǎn)鑄智能至少開(kāi)始讓人覺(jué)得：

這個(gè)問(wèn)題，終于有人能認(rèn)真地、系統(tǒng)地、帶著交付責(zé)任地去回答了。

以前沒(méi)有。

現(xiàn)在有了。

FDM 3D打印，遠(yuǎn)鑄智能給出了一個(gè)新答案。