桌面级FDM3D打印机直接制造金属部件的革新潜力,曾因复杂的多步骤后处理流程而受限。日本第一陶瓷公司开发的CeraFilaSUS316L不锈钢长丝,通过采用纯热脱脂与烧结工艺,显著降低了后处理难度,为挤压式3D打印机用户提供了更便捷的金属零件内部生产方案。

UltiMaker近期将CeraFilaSUS316L纳入其材料库,此举被视为对新型金属耗材的重要认可。此前,ForwardAM的Ultrafuse系列作为首款兼容高温喷嘴3D打印机的金属线材,虽占据市场主导地位,但其化学与热后处理流程需依赖第三方服务商完成。
技术路径对比
UltiMaker仍在其金属扩展套件中提供Ultrafuse材料(包含17-4PH不锈钢线材、专用打印核心及后处理凭证),但新增的CeraFilaSUS316L选项进一步丰富了后处理兼容性。UltiMaker耗材产品经理KristelBoere向All3DP解释:“CeraFila与ForwardAM材料的核心差异在于脱脂工艺。CeraFila采用全热成型技术,无需化学脱脂步骤,大幅简化了内部生产流程。”
尽管工艺简化,CeraFila仍存在性能权衡。据Boere介绍,其烧结部件密度可达90%-95%(取决于熔炉调控),而Ultrafuse可实现97%-99%的更高密度。此外,UltiMaker金属套件当前仅支持Ultrafuse17-4PH不锈钢,而非316L型号,因此CeraFilaSUS316L成为寻求316L不锈钢打印用户的唯一选择。
实际生产要求
CeraFila无需依赖ForwardAM专用的金属扩展套件,但需特定硬件支持。Boere强调:“无需使用金属扩展套件,但必须配备耐磨喷嘴(如UltiMakerCC0.4型)。”同时,由于材料机械特性限制,CeraFila无法兼容UltiMaker自动化材料站,用户需通过配备轴承的外部线轴支架实现稳定送丝。
基于长丝的金属打印技术允许设计内部轻量化结构(如格栅或蜂窝填充),显著提升材料利用率。制造商表示,CeraFila配方可支持高密度烧结部件,适用于从工装夹具到功能原型乃至终端使用部件的多场景应用。
安全与后处理考量
虽免除化学脱脂步骤,CeraFila的热处理工艺仍存在安全风险。脱脂阶段会释放有毒易燃气体,技术文档建议用户配备蜡捕集器或气体燃烧装置以中和排放物。因此,尽管其工艺复杂度低于激光粉末床熔融或化学脱粘方案,仍需严格的安全措施与操作经验。
UltiMaker扩展金属产品线的举措,反映了其对市场需求的务实响应。Boere坦言:“金属线材的市场渗透速度较慢,但考虑到全流程复杂性,这一节奏符合预期。”CeraFila的加入不仅验证了Dai-IchiCeramo材料的技术可行性,更为用户提供了低成本实现功能性金属部件生产的路径——无需承担百万级工业设备的投入。
随着金属3D打印技术持续演进,CeraFilaSUS316L等创新材料有望填补专业原型制造与工业化量产之间的空白,尤其为中小型企业(SME)提供了更具性价比的解决方案。
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