年收入几十亿的金属制品大厂——昶联，杀入粘结剂喷射金属3d打印领域

导读：年收入几十亿的金属制品大厂昶联，核心业务是金属粉末注射成形MIM（Metal Injection Molding）。昶联曾率先引进国内首条连续炉,最先实现了内地MIM产品量产化，应用于制造手机部件。昶联也是内地首家拥有原材料开发、模具设计制造、注塑成型生产、表面处理及热等净压综合应用等全材链的企业，是全球大型的金属粉末注射成型生产与粉末冶金工艺拓展基地之一。如今，昶联杀入粘结剂喷射金属3D打印领域，购买了6台hp惠普的金属打印集实现多领域应用。

△昶联金属材料应用制品（广州）有限公司

昶联金属材料应用制品（广州）有限公司和昶联材料科技（赣州）有限公司隶属于中南创发集团:

●其中，昶联金属材料应用制品（广州）有限公司创立于1992年，总部位于广州南沙，拥有4.5万平方米的厂房和1500多名员工，主营业务包括金属粉末注射成型(MIM)，镁合金、铝合金射出成型，金属增材制造和热等静压等。

●昶联材料科技（赣州）有限公司成立于2021年，位于江西赣州，目前占地8.2万平方米，员工800多人，计划到2026年完成建设，主营业务包括新材料应用技术研发，金属 / 陶瓷产品研发制造，增材制造装备制造销售，汽车部件制造及销售和模具制造等。



△金属工艺流程图

进入金属粘结剂喷射成型领域



昶联1995年在广州开厂，98年开始量产，制作了诺基亚手机的第一个金属注射成型MIM零件。发展到现在，三四十年过去了，中国的制造业越来越卷，生产成本也越来越透明，昶联每年交付的高精密金属零件高达500吨左右。

在2014年，昶联就开始注重碳排放问题，开始布局3D打印。一开始是做金属3D打印粉末材料，并且在2017年购买了一台SLM 金属3D打印机来测试自主研发的粉末材料，此后开始售卖粉末，主要用在牙科行业。

在2020年，昶联开始尝试粘结剂喷射金属3D打印技术，希望用作几千件小批量制造上。这种3D打印出来的金属生胚需要经过脱脂烧结，收缩的控制虽然不能得到完全解决，但是昶联已经掌握了收缩变形的原理。如果要想粘结剂喷射金属3D打印零件产品，没有3到5次的微调，是做不到的。因为目前的3D打印零件主要都是外观件，通过CNC打磨抛光即可，粘结剂喷射3D打印技术虽不能说取代了传统工艺，但是可以大量减少CNC的工作量，减少材料的浪费，保护生态环境。

其实，对比冲压锻造等工艺，把材料变成粉末，然后用3D打印技术来制造零件，从前端到交付整个流程下来，对于整个ESG（环境、社会和公司治理）的计算，能耗、材料等都是最具效益的。

技术与设备

整个金属加工工艺的全流程包括 3D 打印、脱脂、烧结、热等静压 (HIP) 、渗氮、CNC 加工中心和金属表面处理（包括喷油、喷砂、拉丝、打磨抛光、溜光、定型和真空镀膜 (PVD) 等)，昶联在金属表面处理和加工方面拥有先进的技术和设备。

1.3D打印技术

昶联在 2020 年引入了惠普3D打印设备，与客户共同开发了金属喷墨打印技术（一种基于金属微滴喷射技术的新型增材制造技术）。昶联提供的设备包括惠普粘结剂喷射金属3D打印机（S100 Printer）、固化站（S100 Curing Station）和构建单元（S100 Build unit），其中打印平台的大小为 430mm x 309mm x 140mm 。


△3D打印设备

金属喷墨打印技术具有以下优势：
● 无需制作模具。
● 快速样板成型。
● 设计自由度高，可制造结构复杂的产品并满足个性化需求，提供可靠的性能。
● 逐层构建零件的几何形状。
● 研发出 304L 、316L 、17-4PH 、无镍不锈钢等金属打印工艺，并实现量产。

2.连续烧结炉



昶联拥有 9 台连续烧结炉，其中 8 台为步进梁式连续脱脂烧结炉。步进梁式连续脱脂烧结炉主要由进出料段，催化脱脂段（酸脱），低温烧结段（热脱），高温烧结段和冷却段组成，通过横向传送带连接，年原料消耗量超过 300 吨，特别适合于大批量产品的生产。

3.热等静压炉

HIP 是一种利用高温高压同时作用使金属或陶瓷制品经受各向同等压力从而使制件得以烧结和致密化的工艺技术，昶联2014年开始引入设备，并开始工艺技术的应用开发，目前拥有 2 台量产炉和 1 台试验炉。


4.渗氮炉

渗氮是指在一定温度下，一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺，可改变工件表面的化学成分，可获得优良的表面性能，提高表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。昶联共拥有 3 台渗氮炉，主要用于处理 304L 材料。

5.CNC 加工中心


△CNC加工中心

昶联共拥有 500 台机台，机台品牌包括兄弟、吉良等。CNC 加工中心批量性设备的投入，可快速解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。

6.自动打磨机

自动打磨机能够实时检测工件质量和打磨效果，保证产品的一致性和稳定性。昶联拥有超过 300 位高度专业的打磨工匠，提供多种打磨方案，包括电浆抛光、手工打磨、流体抛光、机械臂打磨及湿式人手打磨。

7.真空镀膜炉

PVD 是指在高真空的条件下加热金属或非金属材料，使其蒸发并凝结于镀件（金属、半导体或绝缘体）表面而形成薄膜的一种方法。昶联拥有超过 200 台真空镀膜炉，提供兼具装饰性与功能性的镀膜服务，具有颜色多样、硬度高（400HV-600HV）、耐磨和耐腐蚀的优势。

品质保证

昶联拥有150人左右的品质管理中心，设有独立的实验室和测量室，可高效准确对应30余项检查检测，确保产品品质。公司已获得ISO 14001、ISO/IEC 27001、IATF 16949等国际认证。

1.测量室



昶联的品质部下设4个测量室，配备国际品牌的核心检测设备，包括Waygate工业CT、三坐标测量仪(CMM)、HEXAGON影像测量仪(OMM)、Creaform蓝光扫描仪、X-Ray探伤等。

2.实验室



昶联的实验室负责开展材料性能、环保性能、防腐&环境性能、功能检查等25项检测项目，包括金相分析、成分分析、疏孔分析、失效分析、RoHS分析、磁导率检测、熔融流速检测等。