为什么Xact Metal的3D打印那么便宜？

来自宾夕法尼亚大学创新园的初创型3D打印企业XactMetal，推出面向中小型研究机构的粉末床熔融金属3D打印机，打印材料包括不锈钢和铬镍铁合金180，下一步该团队将扩展更多的打印材料。

XactMetal打印机的售价约12万美元,XactMetal的团队用一种相对低成本的解决方案替代了昂贵的电流计服务器，该服务器的作用是引导打印机中的激光器，XactMetal的金属3D打印设备声称他们在不降低打印质量的基础上降低打印成本。

XactMetal的CTOMattWoods在宾夕法尼亚州立大学的CIMP-3D增材制造实验室工作时，Woods提出了一种能够在同一金属3D过程中融合多种金属的想法。然而，为了实现这个想法，伍兹不能在实验室百万美元的金属3D打印设备上冒风险。于是，他攒了台便宜的设备来进行低成本的探索试验。正是这台低成本的设备带来了开启XactMetal的创业之旅。Woods通过宾夕法尼亚州立大学的赠款以及孵化器和宾夕法尼亚州的富兰克林技术合作伙伴计划获得了一些启动资金。他和他的团队提出了一种新的激光金属3D打印方法。根据Woods，一开始开发的是基于金属粉末床融化系统的原型设备，他们开发了能够降低金属系统成本的方法，同时具有高端系统的性能特点。这主要因为他们能够以与当前在行业略有不同的方式进行激光扫描过程。他们买过一台用过的粘合剂喷墨打印机，把它全部拆开，在这个基础上，他们建立了一个新系统，用X-Y龙门架系统代替了通常在粉床床金属3D打印过程中使用的电流计镜。XactMetal取消了电流计镜，并将其替换成公司称之为“XactCore”的XY龙门架系统，这个系统将更轻、更便宜的反射镜安装在龙门架上，通过X轴和Y轴的移动来定位激光扫描路径。电流计镜可以使得激光移动非常快，可以在点对点的移动速度高达每秒七米。XactMetal的团队发现金属粉末床激光熔化过程所需的实际激光移动速度大约在800至1,500毫米/秒之间。这为他们通过XY龙门架系统来定位激光扫描路径提供了可能性。XactMetal的原始概念机可以以每秒100毫米的速度扫描粉末床。现在，通过一些创新专利，XactMetal能够将速度提高到每秒1.5米。XactMetal仍然使用反射镜，但不是旋转反射镜。此外，XactMetal保持龙门架尽可能轻便，以便尽可能快地移动它。XactMetal推出的XM200金属3D打印设备价格在120,000美元左右。XM200采用250W光纤激光器，其建构体积为5x5inx5in（127mmx127mmx127mm）。此外，在XactMetal的加工过程中，激光扫描束总是与打印面呈直角正交，这意味着落在粉末床上的光斑直径是一致的。可以把这个过程想象成将手电筒指向墙壁，当你垂直指向墙壁的时候，手电筒光斑将呈现圆形形状。当你倾斜手电筒指向墙壁的时候，斑点变得椭圆。这个特点使得Xact系统为激光熔化粉末的过程带来了一个额外的优点，那就是可以轻松地控制粉末上的激光束的直径，或者称为激光器的“光斑尺寸”。较大的光斑尺寸可以提供更好的沉积速率，从而使材料在更短的时间内熔化，而较小的光斑尺寸可以实现更精细的分辨率，更高细节的3D打印效果。第一台XM200将在2017年9月份准备发货，目前XM200最适合的应用场景是研发实验室和大学，但该公司已经在开发更大尺寸的设备，并且为龙门架增加更多的激光，这将在今年11月份公布。