超強(qiáng)干貨！揭秘“神秘”的貴金屬3D打印

      當(dāng)下，3D打印已經(jīng)應(yīng)用在許多珠寶行業(yè)，但基礎(chǔ)模式是先3D打印出蠟?zāi)?，然后再用失蠟法鑄造出真正的貴金屬飾品。如果有一天，昂貴的黃金和鉑金飾品能根據(jù)每個(gè)人的需求量身定做，并且當(dāng)場(chǎng)打印，會(huì)有多少人趨之若鶩？

    相比傳統(tǒng)珠寶較為繁瑣耗時(shí)的流程，以及對(duì)技藝的嚴(yán)格要求，貴金屬3D打印強(qiáng)大的個(gè)性化定制優(yōu)勢(shì)，以及節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間和成本的特點(diǎn)越來越深得人心。無論是在精度還是在設(shè)計(jì)的自由度上，金屬直接打印相對(duì)于傳統(tǒng)失蠟鑄造的優(yōu)勢(shì)，正體現(xiàn)得越來越明顯。
    一些3D打印廠商也開始瞄準(zhǔn)這一契機(jī)，推出能夠打印貴金屬的設(shè)備——用戶可以根據(jù)自己的喜好，利用金、銀、銅、鈀，甚至鉑金來進(jìn)行珠寶首飾打印。
    全球領(lǐng)先的貴金屬制造供應(yīng)商Cooksongold就是這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的佼佼者，《3D打印世界》希望透過它的工藝流程、具體案例及機(jī)遇挑戰(zhàn)分析，帶領(lǐng)讀者管窺貴金屬3D打印市場(chǎng)的真實(shí)現(xiàn)狀。
    Cooksongold公司是德國著名的金銀精煉廠HeimerleMeule集團(tuán)下屬企業(yè)，是歐洲貴金屬制造的領(lǐng)先供應(yīng)商，總部位于英國。
    2014年9月，3D打印知名設(shè)備商EOS與Cooksongold聯(lián)手推出全球款可直接3D打印貴金屬的設(shè)備——Precious M080，用于直接3D打印珠寶首飾以及高檔手表。Precious M080是一款直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）系統(tǒng)，使用高能激光束逐層向上融化和固化精細(xì)貴金屬粉末來構(gòu)建3D對(duì)象。
    Precious M 080系統(tǒng)內(nèi)部配置了一個(gè)100瓦的光纖激光器，提供了卓越的光束質(zhì)量和功率穩(wěn)定性，可用于打印高品質(zhì)的零部件。Precious M 080系統(tǒng)的光點(diǎn)尺寸小，打印的分辨率極高，可以出色展現(xiàn)細(xì)節(jié)，創(chuàng)造出精細(xì)的的結(jié)構(gòu)。
    Precious M080的給料系統(tǒng)是基于粉墨盒的，它包括一個(gè)采樣盒，便于移除粉末，可以根據(jù)不同的作業(yè)快速切換金屬粉末。該系統(tǒng)具有一個(gè)80毫米直徑的圓形構(gòu)建平臺(tái)，工作行程為95毫米（高，包括構(gòu)建平臺(tái)本身）。 Cooksongold 生產(chǎn)的金屬粉末專門進(jìn)行了優(yōu)化，以匹配Precious M080系統(tǒng)的性能要求。
    據(jù)《3D打印世界》了解，目前市場(chǎng)上這種擁有貴金屬3D打印能力的設(shè)備和方案供應(yīng)商并不多，主要有：德國EOS（Precious M080）、意大利Sisma（MySint 100），以及德國TRUMPF（TruPrint 1000）、德國Concept Laser（Mlab）、德國Realizer（目前只提供服務(wù)，停止材料和設(shè)備SLM 50的供應(yīng)）。
    在貴金屬材料方面，Cooksongold表示，他們還可以3D打印黃金、白金、紅純金、銀等材料的珠寶，并且正準(zhǔn)備在今年內(nèi)將更多的金屬材料納入到自己的3D打印珠寶體系之中。
    以下是一些提供3D打印貴金屬粉末的主要廠商：
英國Cooksongold、意大利Progold（兼容Realizer的SLM 50桌面設(shè)備）、意大利Legor、意大利Nobil-Metal、瑞士Hilderbrand & Cie SA，以及Powmet,以及國內(nèi)江蘇永年激光、華曙、鉑力特等主流設(shè)備廠商等。
    貴金屬3D打印的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
    貴金屬3D打印，前景似乎非常誘人，但如同任何一項(xiàng)新技術(shù)，都難以一蹴而就。那么，它有何優(yōu)缺點(diǎn)呢？這也是被蠢蠢欲動(dòng)準(zhǔn)備進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)的人所為關(guān)注的。
    根據(jù)Cooksongold發(fā)布的一份調(diào)研報(bào)告，3D打印貴金屬帶來的優(yōu)勢(shì)有：
強(qiáng)度（易立體結(jié)構(gòu)）
輕質(zhì)
不易浪費(fèi)材料
薄壁
高達(dá)99.25%的理論密度
可以3D打印處理成紫色、綠色、藍(lán)色等特殊色澤，傳統(tǒng)難以做到
設(shè)計(jì)自由、定制化
生產(chǎn)周期縮短
總體成本降低

同時(shí)，3D打印貴金屬還需要突破的壁壘有：
1.表面精度和光滑度
一些3D打印出來的珠寶首飾成品，其表面精度難以與傳統(tǒng)失蠟鑄造相比。主要考慮的方面是打印對(duì)象的幾個(gè)形狀、粉末材料的質(zhì)量和特性、設(shè)備的激光熔化性能、
2.高成本
目前這類金屬打印設(shè)備價(jià)格一般在22.5萬-27.5萬美元之間
3. 打印速度慢
相比傳統(tǒng)鑄造成型和CNC加工可能速度減慢
4.儲(chǔ)存和保養(yǎng)貴金屬粉末帶來的支出
例如，一個(gè)80*80*90的構(gòu)建室，如果需要用18k金粉末來填滿，這些粉末的價(jià)格至少為21萬美元
5.與主要珠寶銷售上及生產(chǎn)商的聯(lián)系脫節(jié)
目前，全美主要的珠寶商還沒有哪一家正式推出過3D打印的珠寶首飾產(chǎn)品，甚至整個(gè)珠寶市場(chǎng)中3D打印的身影也并不常見
6.實(shí)際的可借鑒的珠寶設(shè)計(jì)案例有限
7.基于3D打印的珠寶設(shè)計(jì)仍然相對(duì)匱乏。
  與國際鉑金協(xié)會(huì)（PGI）合作展示全球首款3D打印鉑金首飾。

2016年3月，Cooksongold宣布研發(fā)出一種可以直接用于金屬3D打印的鉑金粉末950Pt/Ru。
  為了展示這種鉑金3D打印粉末的效果，Cooksongold聯(lián)系國際鉑金協(xié)會(huì)（PGI），挑選了兩位珠寶設(shè)計(jì)師制作出首批3D打印鉑金珠寶產(chǎn)品。設(shè)計(jì)師Clara Breen制作的是一款鉑金3D打印腕飾，其圖案靈感來源為中國古代花瓶紋。獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)師Joseph Jackson則制作出一款3D打印鉑金袖扣，靈感來源為骨骼結(jié)構(gòu)及有機(jī)生長。這款產(chǎn)品包含了一種自我支撐的中空結(jié)構(gòu)，紋路圖案結(jié)構(gòu)也十分精美，這些細(xì)節(jié)只有通過3D打印才能如此淋漓盡致地展現(xiàn)表達(dá)。
     Nervous System的Kinematics系列珠寶都是由互鎖組件構(gòu)成的。雖然在設(shè)計(jì)上是由許多不同的部分組成，但在制造中，這些設(shè)計(jì)不需要組裝，整體直接進(jìn)行3D打印，一次從機(jī)器中取出完整的首飾。
直接3D打印貴金屬首飾研發(fā)項(xiàng)目Precious
  該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)師Lionel T. Dean畢業(yè)于倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院，他聲稱，數(shù)字化制造注定要“重塑珠寶行業(yè)。”該項(xiàng)目的大部分作品由Cooksongold制造。
積極尋求新市場(chǎng)

     作為一種全新3D打印技術(shù)和商業(yè)模式，Cooksongold自2014年推出PreciousM080后 ，一直在積極尋求合作伙伴和開發(fā)市場(chǎng)。除了直接的伙伴EOS之外，還與比利時(shí)Materilise達(dá)成分銷協(xié)議。
對(duì)于中國市場(chǎng)，Cooksongold似乎也有濃厚興趣。2014年，Cooksongold攜PreciousM080直接金屬激光燒結(jié)系統(tǒng)亮相香港珠寶首飾展，引發(fā)亞洲媒體的關(guān)注。根據(jù)相關(guān)資料顯示，2016年3月3日， Cooksongold總經(jīng)理MR. Oldroyd一行曾拜訪深圳光韻達(dá)光電科技股份有限公司，此行目的，就是考察中國金屬3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀及貴金屬3D打印在中國的市場(chǎng)潛力和需求。光韻達(dá)3D打印事業(yè)部總經(jīng)理柏松對(duì)此評(píng)價(jià)：“貴金屬3D打印服務(wù)目前國內(nèi)市場(chǎng)仍是一片空白”，并表達(dá)了光韻達(dá)開拓貴金屬3D打印市場(chǎng)的意愿。
薄壁、中空、掐絲設(shè)計(jì)的鉑金珠寶較為缺乏
8.不適合大批量定制.

開啟無限可能
 無論怎樣，Precious M 080的橫空出世，為珠寶設(shè)計(jì)界開啟了一道嶄新而亮麗的模式，吸引了眾多著名珠寶商以及設(shè)計(jì)師的目光，以下是近年來Cooksongold披露的一些案例。
奧地利珠寶商Boltenstern的華麗轉(zhuǎn)型
2016年7月，Boltenstern宣布他們將與Cooksongold合作，用Precious M 080來設(shè)計(jì)并3D打印定制的奢華首飾。Boltenstern公司成立于1964年，有幾十年設(shè)計(jì)和生產(chǎn)貴金屬首飾的經(jīng)驗(yàn)。
（轉(zhuǎn)載自《3D打印世界》）