■實威國際 / 陳泊江 工程師
前言
Projet MJP 2500 IC（如圖1 所示）於2018 年10 月16 日由3D Systems 發表，此機臺為鑄造產業開啟全新的道路，2500 IC 採用單噴頭多噴嘴的成型，透過多個精細噴嘴噴印圖案，再由滾輪壓平後以光照固化，每層層厚為42μm，其列印品質精細，且由100% 蠟材料成型。
其特別之處為主材料與支撐材雖皆為蠟，但其成分巧妙的控制在不同的熔點，使後處理時去除支撐材容易且分明，此技術大幅增加了設計人員的自由度，無論是輕量化、複雜結構、設計變更……等，利用雲端數位化降低模具庫存，減少對設計人員創意的限制，讓產業在這樣的優勢下有不一樣的發展。
Projet MJP 2500 IC 列印機優勢
其主要被應用於熔模鑄造的快速蠟模生產（如圖2 所示），適用範圍如下：
• 小到中型批量生產；
• 具有多版本測試的即時設計驗證；
• 定制化金屬零部件；
• 無需裝配勞力/ 成本，多個零件合併成更高性能的部件；
• 傳統模具所不能實現的更高的零件複雜性；
• 拓撲優化和輕量化零件；
• 消除模具設計和製造的快速金屬鑄造原型。
關於Projet MJP 2500 IC 列印機，其具備了「周轉時間快」、「降低成本」、「高度設計自由」、「提升製造敏捷性」等四大優勢。
周轉時間快
使用無需模具的RealWax ™單噴頭多噴嘴列印完成蠟模生產，加快上市時間。ProJet MJP2500 IC 可為直接蠟質模型列印應用數位化工作流程，提高生產率，具有快速的零件製作時間，可提供客戶更優質服務。
降低成本：
可消除工具和庫存成本，並為幾百件的中小型零件生產提供成本優勢。此外，由於設備運作穩定，無需人工參與設備運轉，可降低人工成本。
高度設計自由：
能按照使用者的需求生產更複雜的零件幾何形狀，並提供性能更好且更具成本效益的部件。此外，還可生產同步設計變數。
提升製造敏捷性：
為使用者提供更多的靈活性和通用性，可按需創建、反覆運算、生產和改良產品。此外，還為使用者提供了零庫存模具生產的優勢。
與傳統脫蠟製造製程進行對比
傳統脫蠟鑄造的製程（如圖3 所示），必須先因應模型開模具製作蠟模，蠟模成型後組成蠟樹，將蠟樹沾漿並裹上耐火砂4 至5 層，之後進入脫蠟的程序，將蠟溶出後再進行燒結，使其蠟和水氣都完全去除後才澆鑄。
而有了2500 IC 後，透過3D 列印的技術直接成型蠟模，客戶可以省去模具的成本以及等待開模的時間，且往後的設計變更也不用擔心需要再重新開模，使整個生產線達到有感的優化。透過Projet MJP 2500 IC不僅省略了傳統製程的蠟模製作，減少了蠟模的設計、製作、模具交付的時間，甚至沒有模具使用後囤放的問題，此快速且方便的嶄新技術，無論是開發、學術研究都能快速地為客戶列印測試以及開發用模型，ProjetMJP 2500 IC 於學術研究開發上比傳統CNC 加工更能測試不同複雜的工件，其參數的優化與模型的優化皆可讓設計人員有更多發揮，為產業帶來更多的利益。
圖1：Projet MJP 2500 IC 列印機
圖2：2500IC 快速蠟模成型物件
應用的成功案例
Invest Cast 1981 年成立，致力於將鑄造技術應用於機械加工與製造業務，現階段在美國的三個地點生產優質零件，其業務繁榮，案件眾多，而後Invest Cast為了節省成本與時間，並更有效率地進行量產，為此他們選擇了Projet MJP 2500 IC。
根據Invest Cast 內部原型專家Al Hinchey 的說法，Projet MJP 2500 IC 縮短了熔模鑄造過程的時間，並能在2-5 日之內完成從模型到金屬的過渡，這比起之前的平均交貨時間（6-12 週）還低。
Hinchey 為鑄造廠提供3D 列印圖案已有13 年了，對3D Systems 的新數位鑄造廠解決方案的各個方面都印象深刻。除了無與倫比的生產速度和較低的圖案成本外，Hinchey 表示圖案的高品質深受客戶信賴與稱譽。他說：「2500 IC 蠟模的表面光潔度令人驚嘆。客戶現在皆會特別要求以Projet MJP 2500 IC 列印。」
2500 IC 可以實現高保真度，解析度為600 x 600 x 600DPI，鋒利的邊緣和光滑的表面，這也節省了InvestCast 在後期處理方面的大量時間。對此，Invest Cast表示：「我們的客戶一直在要求我們尋求更好的公差的方法，從CAD 模型精確且完整列印成蠟模，經過鑄造後，還須透過許多機加工操作以及提高表面光潔度的精加工操作，這些後處理階段成為3D 列印密不可分的程序，為了使成品更加完善與接近實際可應用的成品，研究適合的後處理方式將會成為未來的一大挑戰與趨勢。」■
圖3：脫蠟製造流程圖
圖4：利潤成本分析圖
圖5：從列印成型到脫蠟鑄造
