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3D打印技術發(fā)展至今，工藝種類已多達數(shù)十種，從快速交付備件到定制化生產，3D打印技術可以幫助簡化設備維護，加速研發(fā)過程以及通過功能為導向的設計來提升產品性能，這項技術毫無疑問正在引發(fā)制造轉型。但是無論是哪種工藝類別，都不能解決所有問題，都應當根據(jù)具體的應用選擇合適的工藝類型，并考慮與其他制造技術配合，且應在確有必要時使用。

材料擠出3D打印，已經從最初的打印普通塑料，發(fā)展到可以打印高性能聚合物以及連續(xù)纖維復合材料，甚至是金屬與陶瓷。尤其對于后者，基于擠出的制造方法相比激光熔融技術，投資成本更低、更為靈活便捷，特別適合于辦公室環(huán)境以及工業(yè)環(huán)境下的前期開發(fā)。

升華三維無疑是國內金屬/陶瓷材料擠出3D打印工藝的重要開創(chuàng)者，其開發(fā)的PEP（Powder Extrusion Printing）技術，利用“3D打印+粉末冶金”相結合的間接工藝，實現(xiàn)了金屬/陶瓷零部件低溫段成形，高溫段成性的技術突破。其產品已在航空航天、核工業(yè)、光伏半導體、電子信息、新能源等重點行業(yè)獲得使用。

這種間接3D打印技術實際上發(fā)端于已經非常成熟的金屬注射成型（MIM)行業(yè)，前者需要后者的脫脂與燒結專業(yè)技術。MIM技術在20世紀80年代后期開始在汽車制造、消費電子、醫(yī)療等領域得到廣泛應用。但該技術在實際應用中也存在著局限性，因為每一個金屬零件都需要設計一個相對應的模具，這需要較長的交貨期和高昂的啟動資金。而3D打印技術完全擺脫了模具的束縛，通過逐層打印，可以在短短數(shù)小時內得到客戶想要的模型生坯，后續(xù)通過傳統(tǒng)MIM的脫脂和燒結工藝，得到最終的致密高性能金屬部件。

其主要優(yōu)勢包括：

• 可以為粉末冶金行業(yè)數(shù)字化賦能，解鎖應用并釋放粉末冶金的潛能

• 3D打印低溫成形，PIM工藝高溫成性，實現(xiàn)高性能結構產品制造，打印產品性能可達到粉末注射成形水平

• 可利用粉末注射成形成熟穩(wěn)定的技術體系，材料體系廣泛、產品性能一致性好

• 打印設備、打印材料及打印成本更低，更有利于3D打印應用的推廣及普及

• 綠色環(huán)保，打印材料可循環(huán)利用，有效利用率高

• 可實現(xiàn)金屬、陶瓷和金屬/陶瓷復合材料等應用開發(fā)，金屬/陶瓷復雜產品定制化生產方案

基于PEP技術，升華三維目前推出了兩款核心3D打印設備——工業(yè)型獨立雙噴嘴3D打印機UPS-250及大尺寸獨立雙噴嘴3D打印機UPS-556，均采用獨立雙噴嘴設計，可以同時打印或者各自輪流打印金屬和陶瓷材料，實現(xiàn)不同種類材料的復合產品開發(fā)及復雜結構的成形，具有操作簡單、工業(yè)型、高精度、高質量、高性價比等優(yōu)點。配套3D打印專用脫脂爐和燒結爐，構成一套完整高效的間接3D打印裝備體系和解決方案。

▲升華三維PEP工藝鏈核心設備示意圖

在適配材料方面，具有類同于粉末注射成形（PIM）工藝所用的潛在材料均可適配。已開發(fā)出不銹鋼、鎢合金、純銅、高溫合金、硬質合金等金屬材料，及氧化鋯、氧化鋁、碳化硅、氮化硅、羥基磷灰石等陶瓷材料，PEP技術有成熟穩(wěn)定的粉末冶金技術加持，制備的金屬/陶瓷零部件具有良好的機械和物理性能，可達到粉末注射零件水平，滿足高性能金屬基和陶瓷復合材料的制備需求。

能夠為工業(yè)制造帶來降本增效的效果：

• 該方案相比粉末冶金工藝，無需使用模具，大大節(jié)省開模時間與成本；

• PEP技術與直接的激光3D打印技術相比，打印設備、材料及投入成本大幅降低；

• 打印材料可循環(huán)利用，有效利用率高，廢品損失少；

• 其結合燒結制備工藝在復雜結構件近凈尺寸成型方面擁有巨大的成本優(yōu)勢。

可見，在成本優(yōu)勢即競爭優(yōu)勢的當下，間接3D打印工藝的效率優(yōu)勢在疊加成本優(yōu)勢后，其發(fā)展空間自然而然地被打開。

升華三維表示，其具備多元化的3D打印系統(tǒng)及裝備研發(fā)制造體系，全面自主研發(fā)的設備、軟件和材料可穩(wěn)定用于生產型企業(yè)、高職高校、科研院所等多領域。未來，PEP工藝也將與其他3D打印工藝實現(xiàn)優(yōu)勢互補。升華三維一方面不斷升級設備端與材料端技術，逐漸幫助工業(yè)用戶打開設計制造的限制，使增材制造邁向產業(yè)化；另一方面把握好關鍵的3D打印設備工藝，通過實現(xiàn)汽車、醫(yī)療植入、航空航天、電子信息等應用端的更多突破，助力智能制造、綠色制造。