维度网讯,Incus GmbH与MetShape GmbH两家公司正协同推进光刻金属制造(LMM)从研究实验室走向工厂车间,该技术已在医疗器械、牙科产品和精密工程领域取得进展。在AMA Healthcare 2025期间,Incus首席执行官兼创始人Gerald Mitteramskogler博士与MetShape首席执行官Lucas Vogel博士分享了LMM技术如何针对小型复杂金属零件这一细分市场建立决定性优势。
LMM的工作原理是使用投影仪逐层固化金属粉末填充树脂,随后去除粘结剂并烧结零件至接近全密度。该工艺为生产高复杂度金属零件提供了制造路线,解决了金属注射成型(MIM)或其他增材技术在小型零件上难以有效处理的问题。两个数据点显示了发展速度:牙科托槽的MIM产能提升三倍,手术器械组件的成本降低高达十倍;一个正在开发的目标是仅用两台打印机即可实现年产两百万个零件。
光刻金属制造借鉴了立体光刻的光学机制,应用于体积比约55%金属粉末填充的光聚合物树脂。该树脂在室温下为固态,通过加热的再涂覆刀片逐层液化,再由投影仪从上方固化。生坯无需支撑结构,材料在制造过程中充当自身支撑介质,直接影响表面质量和几何复杂性。Mitteramskogler表示,这可以制造出在质量、复杂性和表面美学方面基本无可匹敌的金属增材制造生坯。所使用的粉末D50在8至12微米范围内,与MIM原料一致,需要时曾使用小至4至6微米的颗粒。伴随粘结剂去除的45体积收缩是可预测且各向同性的,可在设计阶段进行补偿。
Incus提供两种机器类别。Hammer Evo构建平台为89.6乘56毫米,适用于原型制作和小批量生产。Hammer Pro系列将构建面积扩大至200乘204.55毫米,重点在于在每个平台上密集放置小型零件以降低单位成本。Hammer Pro每个零件的成本效益大约是Evo的七倍,这源于平台利用率。生产环境无需处理松散粉末、高功率激光设备或惰性气氛,打印作业后任何未使用的树脂均可完全循环利用,不可回收损失估计约为百分之一。
MetShape作为普福尔茨海姆大学衍生公司,提供制造服务和应用开发。该公司从可行性验证到目标数量生产全程支持客户。正在开发的一个项目目标是每年200万件,仅需两台打印机即可制造。生产应用的成本效益阈值约为2厘米立方体,在此范围内的零件允许构建平台密集排列。MetShape展示了无需后处理的表面粗糙度约2微米Ra,烧结态直接加工至M1.5的内螺纹,以及尺寸公差低于目标值的0.5%,大多数零件几何形状的脱脂和烧结在24小时或更短时间内完成。
在医疗应用方面,两个公开案例构成演示核心。第一个案例涉及荷兰公司Implican开发的结直肠吻合器,其功能头包含多个精密金属部件,由MetShape制造,与传统路线相比成本降低六到十倍,首次人体研究预计在2026年进行。第二个案例涉及牙科托槽,在Hammer Pro上,MetShape展示的产能接近MIM的三倍,同时保留了在不进行模具投资情况下引入新托槽轮廓的几何自由度。在研发方面,镍钛合金已成为焦点,其伪弹性特性适用于微创手术工具和致动器。
LMM瞄准的差距是从展示工艺能力到以临床量提供一致且成本合理产出。两家公司的战略围绕垂直专业化展开,以压缩小型零件从原型到生产就绪组件之间的距离。AM Ventures在2021年投资了MetShape的扩张,种子轮融资基于的论点认为,基于烧结的两步工艺对于生产更大数量的金属部件正变得越来越重要。这些信号表明LMM已不再被视为研究阶段技术,当前的问题是其能在精度、零件复杂性和单位成本交汇的应用中获得多快的资格认证。
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