近日，兩家德國科技巨頭——賀利氏和通快集團——強強聯(lián)手，共同開展非晶態(tài)金屬（又稱“金屬玻璃”）3D打印研究，以期通過提升工藝和性價比，使非晶態(tài)金屬部件打印成為車間內(nèi)的標準生產(chǎn)工藝。非晶態(tài)金屬的強度是鋼的兩倍，但比鋼輕得多，而且彈性更佳。非晶態(tài)金屬具有各向同性，這意味著不管3D打印采用何種構(gòu)建方向，其材料特性始終相同。3D打印不僅能用于制造極其堅固的部件，還能為工程師提供更大的設計自由度。未來，非晶態(tài)金屬3D打印或?qū)⒘畋姸囝I域受益匪淺，例如航空航天和機械工程行業(yè)所使用的高應力部件和輕質(zhì)部件。由于具有生物相容性，此類材料還是醫(yī)療設備的理想之選。

3D打印為非晶態(tài)金屬開辟新的工業(yè)應用

“非晶態(tài)金屬部件3D打印技術(shù)在工業(yè)領域的應用還處于起步階段。這次合作將有助于我們加快打印流程、提高部件表面質(zhì)量，最終幫助客戶降低成本。我們將提升該技術(shù)在更多應用中的適用性，同時開辟一些全新的應用。”賀利氏非晶態(tài)金屬（Heraeus AMLOY）負責人Jürgen Wachter解釋道。

“非晶態(tài)金屬在許多行業(yè)都有應用潛力，例如增材制造技術(shù)（即3D打?。┳钪匾男袠I(yè)之一——醫(yī)療設備。因此，我們相信這次合作將是通快集團工業(yè)3D打印解決方案進一步開拓這一關鍵市場的大好機會。”通快集團增材制造業(yè)務部總經(jīng)理Klaus Parey表示。

非晶態(tài)金屬是液態(tài)金屬急速冷卻而形成的金屬材料，3D打印設備可采用該材料制造復雜的大尺寸部件——這是其他生產(chǎn)工藝無法實現(xiàn)的。因此，3D打印技術(shù)將為非晶態(tài)金屬開辟全新的工業(yè)應用領域。此外，借助3D打印，非晶態(tài)金屬還能發(fā)揮其在輕量化設計方面的巨大潛力。在滿足功能要求的前提下，3D打印部件沒有任何多余的結(jié)構(gòu)，因此材料用量和部件重量都被控制在最低限度。非晶態(tài)金屬本身很輕，因此將3D打印和非晶態(tài)金屬相結(jié)合，能夠滿足各種應用的輕量化需求。3D打印技術(shù)可使非晶態(tài)金屬部件的生產(chǎn)更加便捷，應用領域更加廣泛。借助這項技術(shù)，用戶可以直接制造完整的部件，而無需先生產(chǎn)一個個零件，再將其裝配為成品。

經(jīng)過優(yōu)化的材料 ＋ 專用的3D打印設備 ＝ 大批量生產(chǎn)高質(zhì)量部件

在這次合作中，賀利氏非晶態(tài)金屬充分利用其在非晶態(tài)金屬生產(chǎn)和加工方面的專業(yè)知識，以及通快集團豐富的增材制造經(jīng)驗。賀利氏非晶態(tài)金屬對其非晶態(tài)合金進行了優(yōu)化，以用于3D打印，并為通快集團的TruPrint設備定制了合適的材料。通快集團最新發(fā)布的TruPrint 2000是打印非晶態(tài)金屬的最佳選擇。該設備配置了粉末準備站，可在惰性保護氣體中實現(xiàn)拆包打印部件和粉末處理，未使用的粉末將被回收。該設計對于非晶態(tài)金屬來說至關重要，因為此類材料可與氧氣迅速發(fā)生反應。同時，TruPrint 2000 配置了2臺通快300W光纖激光器，可同時部署在打印機的整個成型倉，這大大減少了單個部件的加工時長。采用僅55微米的光斑直徑，用戶便可以小批量或大批量生產(chǎn)表面質(zhì)量極高的非晶態(tài)金屬部件。熔池監(jiān)控功能可自動監(jiān)測并分析加工過程中的熔池質(zhì)量，從而盡早發(fā)現(xiàn)工藝偏差。

客戶可訂購非晶態(tài)金屬部件或自行打印

擁有通快集團3D打印設備的客戶如今可以用該打印機加工賀利氏非晶態(tài)金屬提供的鋯合金，也可以直接向賀利氏非晶態(tài)金屬訂購3D打印的非晶態(tài)金屬部件。未來，賀利氏非晶態(tài)金屬和通快集團還希望將銅合金和鈦合金用于3D打印。

圖1：TruPrint 2000

通快集團最新的TruPrint 2000 3D打印設備是打印賀利氏非晶態(tài)金屬材料的理想之選。（圖片來源：通快集團）

圖2：項目團隊

左起：由賀利氏非晶態(tài)金屬和通快集團增材制造業(yè)務部員工組成的項目團隊：Hans－Jürgen Wachter（賀利氏非晶態(tài)金屬負責人）、André Kobelt（賀利氏集團董事會成員）、Moritz Stolpe（賀利氏非晶態(tài)金屬）、Valeska Melde（賀利氏非晶態(tài)金屬）、Arwed Kilian（通快集團增材制造業(yè)務部）、Klaus Parey（通快集團增材制造業(yè)務部總經(jīng)理）、Jan－Christian Schauer（通快集團增材制造業(yè)務部）。（圖片來源：賀利氏非晶態(tài)金屬）

圖3：非晶態(tài)金屬膨脹套管

膨脹套管是能夠利用非晶態(tài)金屬3D打印改進性能的部件之一。由于非晶態(tài)金屬具有高彈性，采用該材料生產(chǎn)的套管比傳統(tǒng)套管更易變形。借助3D打印技術(shù)，用戶可以直接制造完整的部件，而無需先生產(chǎn)一個個零件，再將其裝配為成品，從而簡化生產(chǎn)流程。（圖片來源：賀利氏非晶態(tài)金屬）

關于賀利氏非晶態(tài)金屬

賀利氏非晶態(tài)金屬致力于非晶態(tài)金屬的開發(fā)與加工。非晶態(tài)金屬具有高強度、高彈性和耐腐蝕性等獨一無二的材料特性，在最新的高科技應用中擁有廣闊的前景。賀利氏非晶態(tài)金屬的近凈成形加工解決方案是工業(yè)生產(chǎn)的最佳選擇。

關于賀利氏

總部位于德國哈瑙市的賀利氏是一家全球領先的科技集團。公司在1660年從一間小藥房起家，如今已發(fā)展成為一家擁有多元化產(chǎn)品和業(yè)務的家族企業(yè)，業(yè)務涵蓋環(huán)保、能源、電子、健康、交通及工業(yè)應用等領域。2018年財年，賀利氏的總銷售收入為203億歐元，公司目前在40個國家擁有約15，000名員工。賀利氏還被評選為“德國家族企業(yè)十強”，在全球市場上占據(jù)領導地位。

憑借專業(yè)的技術(shù)、創(chuàng)新的理念、對卓越的不懈追求以及具有企業(yè)家精神的管理團隊，我們不斷努力提升業(yè)績表現(xiàn)。我們通過發(fā)揮材料方面的專長，充分利用賀利氏的技術(shù)領導地位，致力于為企業(yè)客戶創(chuàng)造高質(zhì)量的解決方案，幫助他們提升長期競爭力。50年前，作為人類首次登月計劃的一部分，賀利氏的高科技產(chǎn)品進入了外太空。直到今天，由賀利氏熔融石英玻璃制成的激光反射器仍在持續(xù)測量月球與地球之間的精確距離。此外，由賀利氏金鉑合金制成的立方塊將進一步深入太空，探測100多年前愛因斯坦在理論上證明存在的引力波。

關于通快集團

通快是一家高科技企業(yè)，致力于為機床、激光領域提供制造解決方案。通過提供咨詢、平臺及軟件服務，通快致力于推動制造業(yè)的智能互聯(lián)制造。在柔性板材加工和工業(yè)激光領域，通快也是全球市場的領導者。

2018／19 財年，通快在全球范圍內(nèi)擁有大約14，500名員工，年銷售額達38億歐元。集團在歐洲幾乎所有國家、美洲和亞洲擁有超過70家子公司和分公司。同時，通快在德國、中國、法國、英國、意大利、奧地利、瑞士、波蘭、捷克、美國、墨西哥和日本都設有生產(chǎn)基地。