2021年度國(guó)產(chǎn)重量級(jí)金屬3D打印機(jī)

導(dǎo)讀：2021年,，中國(guó)金屬3D打印市場(chǎng)應(yīng)用取得迅猛發(fā)展,，已經(jīng)出現(xiàn)一批企業(yè)，其金屬3D打印機(jī)年出貨量超50臺(tái),，甚至達(dá)100臺(tái),。從產(chǎn)品和技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，這過(guò)去的一年,，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了哪些具有突破性的金屬3D打印技術(shù)呢,？南極熊3D打印網(wǎng)根據(jù)技術(shù)難度、創(chuàng)新性,、行業(yè)影響力等因素,，評(píng)出2021年國(guó)內(nèi)重量級(jí)金屬3D打印機(jī)。

清研智束突破大幅面金屬3D打印電子槍陣列掃描技術(shù)

2021年11月30日,，南極熊獲悉,，天津清研智束科技有限公司利用我國(guó)自主研發(fā)的2×2電子槍陣列，完成了直徑400mm鈦合金零件的打印,，標(biāo)志著我國(guó)在全球率先實(shí)現(xiàn)了大幅面電子槍陣列掃描,，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大尺寸電子束選區(qū)熔化（EBSM）技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

△電子槍陣列掃描制備的鈦合金零件（直徑400mm）

電子束選區(qū)熔化(Electron Beam Selective Melting,，EBSM) 是一種基于高能電子束的粉末床熔融增材制造技術(shù),，可以用于空心、多孔,、網(wǎng)格等復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)的加工制造,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕量化和高性能化。

EBSM技術(shù)具有能量效率高,、功率大,、粉末床溫度高、制件內(nèi)應(yīng)力低等特點(diǎn),，可實(shí)現(xiàn)鈦合金,、鈦鋁合金、高溫合金、難熔金屬等高性能,、難加工材料復(fù)雜構(gòu)件的增材制造,，且成形效率高、成本低,，可以滿足規(guī)�,；�量產(chǎn)、應(yīng)急狀態(tài)的快速響應(yīng)制造需求,，已經(jīng)被歐美國(guó)家應(yīng)用于航空航天,、醫(yī)療器械等行業(yè)金屬零部件的規(guī)模化制造,。但EBSM設(shè)備和工藝的難度較高,，目前只有少數(shù)國(guó)家掌握，而且都為單電子槍技術(shù),，成形幅面小,，成形零件尺寸受限，難以滿足航空航天大型構(gòu)件制造的需求,。

十三五期間,，天津清研智束科技有限公司與清華大學(xué)、中科院電工所等單位合作,，承擔(dān)了科技部增材制造與激光制造重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大功率,、長(zhǎng)壽命,、多模式電子槍及陣列研發(fā)與增材制造中的應(yīng)用”項(xiàng)目,。在項(xiàng)目支持下，突破了國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)壽命,、高穩(wěn)定性電子槍設(shè)計(jì)制造技術(shù),，研發(fā)成功配備2×2電子槍陣列的大幅面EBSM研究驗(yàn)證樣機(jī)，解決了槍間干擾,、掃描拼接,、多槍集成等技術(shù)難題。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的刻苦攻關(guān),，在全球首次實(shí)現(xiàn)了基于電子槍陣列的大尺寸鈦合金零件EBSM成形,，使我國(guó)在此領(lǐng)域走到了世界前列。

△配備2×2電子槍陣列的大幅面EBSM研究驗(yàn)證樣機(jī)（掃描幅面430mm×430mm）

電子槍陣列技術(shù)的突破,，不僅意味著我國(guó)在大尺寸EBSM增材制造技術(shù)上取得了關(guān)鍵性的技術(shù)進(jìn)步,，而且表明我國(guó)已全面掌握了EBSM技術(shù)，特別是EBSM工業(yè)化應(yīng)用依賴的高精度,、高可靠性電子槍系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自主可控,，為EBSM這一高效、高性能的增材制造技術(shù)在我國(guó)的工業(yè)化應(yīng)用提供了保障,。

此次項(xiàng)目的牽頭單位——天津清研智束科技有限公司自主研發(fā)的3kW單晶陰極電子槍的陰極壽命已達(dá)到800小時(shí)以上,，達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品的水平,。同時(shí)，為保障電子槍陣列掃描,，該公司還研發(fā)了電子槍狀態(tài)監(jiān)控,、電子槍自診斷自恢復(fù)以及加工參數(shù)實(shí)時(shí)修正等功能，確保了多槍復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,。

鉑力特推出10激光金屬3D打印機(jī)S800,，邁進(jìn)大·生產(chǎn)時(shí)代

南極熊獲悉，2021亞洲3D打印,、增材制造展覽會(huì) (TCT Asia)上,，金屬3D打印上市公司鉑力特推出了10激光器金屬3D打印機(jī)BLT-S800。

△BLT-S800

BLT-S800是本次展會(huì)鉑力特重磅發(fā)布的新產(chǎn)品,，現(xiàn)場(chǎng)展示的是十個(gè)激光器設(shè)備,，其應(yīng)用領(lǐng)域包括航空、航天,、發(fā)動(dòng)機(jī),、醫(yī)療、汽車,、電子,、模具、科研院所,，材料支持鈦合金,、鋁合金、高溫合金,、不銹鋼,、高強(qiáng)鋼、模具鋼,，成形尺寸為800mmX800mX600mm,。BLT-S800最大的特點(diǎn)是大尺寸高效成形能力，可以選配6/8/10個(gè)三種多激光方案,，是自動(dòng)化,、智能化的集大成之作。

應(yīng)零件應(yīng)用需求而生
回轉(zhuǎn)體零部件是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中較為常見(jiàn)且重要的零件結(jié)構(gòu)類型,，一般尺寸在 Φ800mm內(nèi),，成品零件不僅需要達(dá)到較高的精度、性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),，受研制和制造節(jié)奏的影響,，這類型零部件的生產(chǎn)需要較高的生產(chǎn)效率保障。
BLT-S800的成形尺寸突破至800mm×800mm×600mm，可更大程度上滿足大尺寸零件的成形要求,，解決高端應(yīng)用領(lǐng)域大尺度異形空間曲面特征,、多特征跨尺度結(jié)構(gòu)、鏤空網(wǎng)狀及空間連續(xù)拓?fù)浒�絡(luò)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成形難題,。

十激光先進(jìn)技術(shù),，多光拼接質(zhì)量穩(wěn)定
多個(gè)高品質(zhì)光纖激光器聯(lián)動(dòng)協(xié)同打印，10光設(shè)備效率相較6光設(shè)備可提升30%以上,，大幅提升打印效率,。同時(shí)設(shè)備采用雙向鋪粉技術(shù)，減少單向鋪粉的無(wú)效時(shí)間,，提升零件打印效率,。在保證零件質(zhì)量的前提下，設(shè)備最高打印效率可達(dá)250cm3/h（與零件的形狀,、尺寸,、材料和參數(shù)有關(guān)，與設(shè)備激光數(shù)量有關(guān)）,。
鉑力特?fù)碛邢冗M(jìn)的多光拼接技術(shù),，可保證材料在不同批次、不同成形區(qū)域內(nèi)能量輸入和力學(xué)性能的一致性和穩(wěn)定性,。
鉑力特采用自研的功率校正系統(tǒng),，使激光功率輸出穩(wěn)定一致精度可達(dá)±5W。具備成熟的流場(chǎng)設(shè)計(jì),，有效保證粉層厚度,，并將燒結(jié)產(chǎn)生的大顆粒大量帶走，提高零件表面質(zhì)量,，減少缺陷,，使?jié)M幅面成形效果更好更穩(wěn)定。
鉑力特將多光拼接等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了集成優(yōu)化,，使打印幅面上搭接區(qū)與非搭接區(qū)的各項(xiàng)力學(xué)性能（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度,、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率）偏差均控制在5%以內(nèi),。

“超長(zhǎng)待機(jī)”過(guò)濾器，穩(wěn)定生產(chǎn)
BLT-S800設(shè)備標(biāo)配永久型燒結(jié)板過(guò)濾器,，實(shí)現(xiàn)過(guò)濾系統(tǒng)“超長(zhǎng)待機(jī)”,，大幅度降低設(shè)備耗材成本及人力成本，提高設(shè)備利用率,。此外,，對(duì)設(shè)備內(nèi)部風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并采用閉環(huán)控制，使吹風(fēng)更穩(wěn)定。

自動(dòng)供粉不停機(jī),，保質(zhì)量
自動(dòng)供粉系統(tǒng)應(yīng)用于不銹鋼,、模具鋼、鈦合金,、高溫合金及鋁合金等粉末供粉,。整個(gè)供粉系統(tǒng)在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行運(yùn)作，且集氧含量,、壓力,、濾芯差壓、物位檢測(cè)等多種實(shí)時(shí)檢測(cè),，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備粉末自動(dòng)添加,，生產(chǎn)過(guò)程不間斷，用過(guò)程管控保證零件成形質(zhì)量,。該粉末供給系統(tǒng)采用高度兼容化設(shè)計(jì),，使得一套供粉系統(tǒng)可服務(wù)于一臺(tái)或多臺(tái)同型號(hào)或不同型號(hào)的BLT金屬增材設(shè)備。

沉淀多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),，智能軟件為零件質(zhì)量保駕護(hù)航
出光掃描前,，BLT-MCS根據(jù)工作平臺(tái)光柵尺反饋的實(shí)際位置計(jì)算得到零件打印的實(shí)際高度，并與剖分文件理論高度比較,，如果誤差超過(guò)質(zhì)量要求,，則提示需要軟件自動(dòng)補(bǔ)償或者停機(jī)檢查。避免不可控因素導(dǎo)致的零件高度丟失,，提高打印一次成功率,。
鉑力特?fù)碛卸嗄甑拇蛴〗?jīng)驗(yàn)，積攢了大量的鋪粉缺陷數(shù)據(jù),。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)把發(fā)現(xiàn)的典型鋪粉缺陷：例如鋪粉缺粉、刮刀卡停,、鋪粉剮蹭,、鋪粉抖粉、粉末雜質(zhì)較多,，平臺(tái)小區(qū)域塌陷等圖像特征進(jìn)行分類,，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比并引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法經(jīng)過(guò)多輪迭代，形成修復(fù)方案,。

西帝摩2米大尺寸金屬3D打印機(jī)XDM 2000

△XDM 2000

蘇州西帝摩在2021TCT展會(huì)上發(fā)布超大型激光選區(qū)熔化設(shè)備 XDM 2000,，它使用了6套振鏡系統(tǒng)，金屬3D打印臺(tái)面成型尺寸達(dá)2000mm×2000mm,，在同類產(chǎn)品中已屬最大機(jī)型之一,。

①移動(dòng)式掃描系統(tǒng)
設(shè)備采用了單列6套振鏡6個(gè)工位并行移動(dòng)掃描方案,，具體的實(shí)現(xiàn)方式是：將2000mm×2000mm的加工臺(tái)面分成大小相等的6×6個(gè)區(qū)域，單列6個(gè)區(qū)域分布6套振鏡系統(tǒng),，在開始加工時(shí)6套振鏡同時(shí)工作,，當(dāng)前工位掃描完成后移動(dòng)振鏡平臺(tái)到下一工位，然后6套振鏡同步掃描,，依次掃描完成6個(gè)工位的加工后結(jié)束本層掃描,，等待鋪粉完成后接著進(jìn)入下一循環(huán)，直至整個(gè)零件加工結(jié)束,。這樣,，6套并行的同步掃描方法即能實(shí)現(xiàn)加工的高效性，也大幅減低了成本,。

②移動(dòng)式煙塵處理裝置,，將“大”化小
產(chǎn)品設(shè)計(jì)了一種可移動(dòng)式的吹吸煙裝置，該裝置隨著振鏡的位置同步移動(dòng),，如下圖所示,，吹吸煙裝置與激光振鏡一樣，在移動(dòng)過(guò)程中具有六個(gè)工位,，因此在成型倉(cāng)兩側(cè)分別設(shè)計(jì)了6個(gè)管道接口,，用于各個(gè)工位吹吸煙的氣體對(duì)流，當(dāng)吹吸煙裝置移動(dòng)至該位置時(shí),，管道接口處的電磁鐵啟動(dòng)將吹吸煙管道結(jié)合,，形成循環(huán)的氣體對(duì)流環(huán)境，然后激光振鏡開始掃描,，加工中產(chǎn)生的煙塵便能在這樣的氣體對(duì)流環(huán)境下得到有效處理,。將2000mm跨距煙塵處理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為350mm跨距。

華曙高科8激光金屬打印機(jī)FS721M,，打印效率創(chuàng)新高
隨著3D打印技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的縱深發(fā)展,，增材制造朝著多激光、大尺寸,、高效率,、低成本方向發(fā)展，由此帶來(lái)了打印質(zhì)量,、穩(wěn)定性,、一致性等方面的眾多新挑戰(zhàn)�,；�于汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)化用戶的個(gè)性化需求定制，工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)航企業(yè)華曙高科于2021年5月率先發(fā)布了8激光金屬增材制造技術(shù)及配置8激光的FS721M設(shè)備,，并在2021 TCT亞洲展上連續(xù)3天現(xiàn)場(chǎng)展示其燒結(jié)過(guò)程,。

目前,，國(guó)際一線品牌大型設(shè)備的成型效率大約在200-250ml/h，華曙高科8激光FS721M配置了8個(gè)1000W的激光器,，結(jié)合大層厚工藝,，8激光FS721M成形速率最高可達(dá)250-300ml/h，創(chuàng)下了金屬3D打印效率的新高度,。FS721M擁有720×420×420mm大尺寸成型缸,，能滿足大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu),、產(chǎn)業(yè)化增材制造需求,，成型材料包括鈦合金、鎳基高溫合金,、鋁合金,、不銹鋼等。同時(shí),，F(xiàn)S721M配備惰性氣體保護(hù)下的高效粉末處理系統(tǒng)和循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng),，通過(guò)智能切片算法及獨(dú)特的風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)和多激光協(xié)同掃描，確保成型質(zhì)量,。

△8激光FS721M成形速率最高可達(dá)250-300ml/h

該設(shè)備雖然激光器成本增加了,，但是因?yàn)榇蛴⌒�率的提升，使得用戶的總體打印成本降低了,，由此獲得了用戶的認(rèn)可,。截至2021年12月，華曙高科3D打印設(shè)備在全球客戶端裝機(jī)量超600臺(tái),，其中400mm以上尺寸中大型金屬設(shè)備超過(guò)80臺(tái),，憑借持續(xù)的創(chuàng)新和過(guò)硬的產(chǎn)品力，華曙高科持續(xù)引領(lǐng)工業(yè)3D打印市場(chǎng),。

自主研發(fā)軟件支持深度開發(fā)和功能定制

華曙高科自主研發(fā)的增材制造一體化開源軟件操作系統(tǒng),，集合制造與故障診斷溫場(chǎng)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),、數(shù)據(jù)反饋與集成控制等功能于一體,，是將增材制造多個(gè)模塊功能集成一體的系統(tǒng)控制軟件，也是具有開源性特征的3D打印軟件系統(tǒng),，突破了歐美增材制造企業(yè)原有封閉式軟件的技術(shù)局限,，成為本領(lǐng)域開放式軟件平臺(tái)。

目前,，華曙高科全系列增材制造系統(tǒng),，開放多類核心關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，支持用戶深度開發(fā)和功能定制：
● 激光類參數(shù)（例如激光功率,、激光光斑等）
● 路徑規(guī)劃類參數(shù)（例如條帶分區(qū),、上下表面分區(qū)策略等）
● 運(yùn)動(dòng)控制類參數(shù)（例如鋪粉速度,、鋪粉層厚等）
● 尺寸校準(zhǔn)類參數(shù)
● 支撐設(shè)計(jì)類參數(shù)

通過(guò)設(shè)備和材料的最佳匹配獲得最好的工件質(zhì)量和性能，同時(shí)兼容第三方軟件如西門子NX軟件,、Netfabb等,。


全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保駕護(hù)航

在打印過(guò)程中，金屬粉末熔化過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,，充滿挑戰(zhàn)性,，金屬的相變、冷卻速度以及其他工藝參數(shù)都將影響金屬粉末的熔凝過(guò)程及組織結(jié)構(gòu),。FS721M配備全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，能進(jìn)行鋪粉檢測(cè)、報(bào)警處理,、質(zhì)量追溯,，能實(shí)時(shí)掌握每層激光掃描完后成型情況，并進(jìn)行每層鋪粉檢測(cè)及智能處理,，質(zhì)量可追溯,，有效保證設(shè)備高產(chǎn)值高成品率，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航,。


輕量化翼舵

產(chǎn)品尺⼨：665*55*252mm
打印設(shè)備：FS721M
打印材料：FS IN718
應(yīng)⽤⾏業(yè)：航空航天

采用點(diǎn)陣,、蜂窩、柵格骨架蒙皮⼀體化,，內(nèi)部點(diǎn)陣填充,，產(chǎn)品減重60%。同時(shí),，縮短加⼯周期,，降低成本，綜合性能提⾼20%,。


易加三維EP-M650系列型產(chǎn)品 · 四激光大尺寸金屬增材制造系統(tǒng)

南極熊獲悉,，EP-M650系列產(chǎn)品采用MPBF金屬粉末床熔化技術(shù)，配置四激光四振鏡,、多激光精準(zhǔn)定位+拼接區(qū)精度控制技術(shù),，保證設(shè)備的高質(zhì)量、高效率及高穩(wěn)定性打印,，其中基礎(chǔ)型設(shè)備配置的成型室尺寸可達(dá)655*655*800mm3,。可實(shí)現(xiàn)鈦合金,、鋁合金,、鎳基高溫合金、模具鋼,、不銹鋼,、鈷鉻鉬等材料的打印,，適用于航空,、航天,、軍工等領(lǐng)域大尺寸、高精度和高性能零部件的直接制造,。

EP-M650孵化于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造與激光制造專項(xiàng)”——“大尺寸粉末床選區(qū)激光熔化增材制造工藝與裝備研發(fā)”項(xiàng)目（北京易加三維科技有限公司為該項(xiàng)目的牽頭承擔(dān)單位）,。目前，該設(shè)備已批量生產(chǎn),，正式投放并服務(wù)市場(chǎng),。

設(shè)備研發(fā)過(guò)程中，易加三維攻克了多個(gè)大型增材制造設(shè)備的共性技術(shù)難點(diǎn),，包括光束質(zhì)量控制,、多激光拼接精度控制、循環(huán)風(fēng)場(chǎng)均勻化,、循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化,、多激光路徑規(guī)劃、在線質(zhì)量檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù),，并通過(guò)技術(shù)延伸開發(fā)出系列化共有平臺(tái)設(shè)備,。根據(jù)客戶需要，該系列設(shè)備成型高度方向的尺寸可定制,，最高可達(dá)2000mm,。

高效率，高產(chǎn)能
基礎(chǔ)型EP-M650成型室尺寸655*655*800mm3 , 體積 >340L; 配備四激光,，成型速度最大可達(dá)120cm3/h, 相比單激光打印效率提升3.5 倍,；可實(shí)現(xiàn)大層厚打印（≥60μm）,，進(jìn)一步提高產(chǎn)能,。
品質(zhì)穩(wěn)定，一致性好
卓越的高光束質(zhì)量 (M2≤1.1) 及細(xì)節(jié)分辨率,，保證了打印零件的成型精度及力學(xué)性能,；打印拼接區(qū)精度偏差≤±0.1mm, 力學(xué)性能一致性較單激光無(wú)明顯差異；風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),，保證煙塵,、飛濺的有效去除，全幅面零件打印均勻一致,。

人性化設(shè)計(jì),，自動(dòng)化程度高
用戶界面友好，具有一鍵打印功能,；打印完成后,，可通過(guò)控制軟件 “一件取件”,，成型缸自動(dòng)移出，側(cè)滑至清粉模塊,；打印過(guò)程中設(shè)備信息實(shí)時(shí)顯示,，打印完成后自動(dòng)生成電子版打印報(bào)告。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，安全性高
安全設(shè)計(jì),，防誤操作、防觸電,、防火,、防污染；設(shè)備整體密封性好,，粉末使用與回收均處于封閉狀態(tài),；工作環(huán)境和氣源狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，安全可靠,。

易加三維秉承“以技術(shù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展”的理念,，在增材制造領(lǐng)域深耕細(xì)作，務(wù)實(shí)創(chuàng)新,，為工業(yè)化生產(chǎn)提供更專業(yè),、更可靠、更適用的生產(chǎn)制造級(jí)3D打印設(shè)備,，以實(shí)際行動(dòng)助力制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí),。

天津鐳明1.5米高尺寸金屬3D打印機(jī)LiM-X650H
天津鐳明LiM-X650H在2021年6月份研制成功，可打印零件尺寸為650mmx650mmx1500mm,，屬國(guó)際領(lǐng)先水平,，特別是打印縱深，為可商業(yè)化銷售的金屬增材制造設(shè)備中的最高水平之一,；該設(shè)備搭載完整閉環(huán)的粉末自動(dòng)輸送系統(tǒng),，零件打印全程無(wú)需人工干預(yù)粉末上下料及篩分過(guò)程，配備零件粉末清理回收模塊,，高效,、實(shí)用、安全,。

鐳明激光的LiM-X650H設(shè)備配置4臺(tái)1000W激光器,，最高可增至8臺(tái)，配合優(yōu)化后的工藝參數(shù),，成型效率大幅度提升,；光學(xué)系統(tǒng)采用高質(zhì)量數(shù)字掃描振鏡和f-theta鏡，掃描精度高且運(yùn)行穩(wěn)定；采用燒結(jié)板過(guò)濾系統(tǒng),，濾芯壽命長(zhǎng),，打印過(guò)程不中斷，避免了更換濾芯或?yàn)V芯清潔所造成的停機(jī),，同時(shí)提升了安全性,；此外，獨(dú)特的落粉鋪粉系統(tǒng)為打印工藝提供高質(zhì)量粉層,，可切換的粉末輸送系統(tǒng)為便捷生產(chǎn)提供基礎(chǔ)功能,，有趣的篩分機(jī)構(gòu)為超長(zhǎng)打印過(guò)程提供可靠保障，10L/min的輸送效率為高速打印提供充足原料,。

LiM-X650H系列設(shè)備可廣泛應(yīng)用到航空、航天,、汽車制造等各領(lǐng)域,，已有鈦合金、高溫合金,、鋁合金等材料成熟的打印參數(shù)包,，該設(shè)備在成形效率、打印質(zhì)量,、使用成本等方面均有優(yōu)異表現(xiàn),，已成功為某航天客戶打印高度為1400mm的零件，得到客戶認(rèn)可,。

武漢天昱全新一代智能鑄鍛銑短流程綠色復(fù)合制造機(jī)床建成投運(yùn)

2021年7月1日,，南極熊獲悉，立志于“高端領(lǐng)域重點(diǎn)突破和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”的武漢天昱智能制造有限公司,，建成投運(yùn)“全新一代智能鑄鍛銑短流程綠色復(fù)合制造機(jī)床”（TY4000L）,。該機(jī)床面向國(guó)家高端裝備高品質(zhì)短流程制造之急需，將金屬增材-等材-減材合三為一,，融合了武漢天昱在設(shè)計(jì),、材料、工藝,、軟件,、核心器件及產(chǎn)品復(fù)合制造方面的經(jīng)驗(yàn)耦合，集成國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床主機(jī),、數(shù)控系統(tǒng),、功能部件及萬(wàn)向微鑄鍛系統(tǒng)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),，是武漢天昱核心技術(shù)—“金屬3D'微鑄鍛'技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的第四代大型全剛性惰性氣氛保護(hù)快速制造裝備,。

• 全密閉氣氛環(huán)境成形尺寸更大
  

TY4000L有效成形尺寸達(dá)3m×2m×2m，相比前期版本，全密閉環(huán)境成形體積擴(kuò)大6倍以上,。

• 功能集成智能化程度更高
  

TY4000L將微鑄鍛銑系統(tǒng),、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、反饋修復(fù)系統(tǒng),、氣氛保護(hù)系統(tǒng)全面模塊化進(jìn)行中控,，相比前期版本，反饋調(diào)節(jié)響應(yīng)效率更高,，裝備運(yùn)行更穩(wěn)定,。

• 產(chǎn)品覆蓋范圍更廣
  

TY4000L首次配備復(fù)雜成形鑄鍛頭，可實(shí)現(xiàn)密閉環(huán)境下電弧/等離子弧雙熱源雙送絲自由切換,，多工序無(wú)縫銜接,，在保證成形質(zhì)量的同時(shí)，效率大幅度提升,，覆蓋更多特殊材料及復(fù)雜特征高端鍛件制造需求,。

天昱智造首席科學(xué)家、華中科技大學(xué)張海鷗教授團(tuán)隊(duì)潛心20余年發(fā)明的多場(chǎng)調(diào)控激光/電弧微鑄鍛銑一體化智能制造高性能大型金屬構(gòu)件技術(shù)(簡(jiǎn)稱“智能微鑄鍛”技術(shù)),，突破了“鑄鍛同步,、控形控性、缺陷監(jiān)測(cè),、自主修復(fù)”等難題,，融合3D打印、半固態(tài)快鍛,、柔性機(jī)器人三項(xiàng)重大技術(shù),，將金屬增材-等材-減材制造合三為一，可用一臺(tái)設(shè)備制造鍛件級(jí)零件,，無(wú)需重型裝備與巨型模具及二十多次反復(fù)加熱與成形加工,。

該技術(shù)全面提高制件強(qiáng)度、韌性,、疲勞壽命及可靠性,，變革了國(guó)內(nèi)外鑄鍛分離的傳統(tǒng)制造模式，屬于顛覆性創(chuàng)新與領(lǐng)跑國(guó)際的先進(jìn)制造技術(shù),，在低成本,、高效率成形高性能大型復(fù)雜零件關(guān)鍵技術(shù)與工藝上獲得重大突破，兼具增材制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu),、無(wú)模,、輕量化優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)鍛造零件的高品質(zhì)。產(chǎn)品性能獲權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試認(rèn)證和用戶充分肯定：國(guó)際3D打印權(quán)威白皮書Wohlers Report評(píng)價(jià)“發(fā)明了新穎的鑄鍛銑復(fù)合增材制造技術(shù)”,；國(guó)際電弧成形先驅(qū)Cranfield大學(xué)評(píng)價(jià)“原位軋制改善微觀組織性能,、形貌、應(yīng)力、變形”,；應(yīng)用單位認(rèn)為“制造周期僅為傳統(tǒng)方式的1/3,，性能超過(guò)鍛件”；成果鑒定“整體技術(shù)居國(guó)際領(lǐng)先水平”,。

升華三維突破大尺寸難熔金屬的3D打印技術(shù)

△鎢合金屏蔽件

粉末擠出打印技術(shù)（Powder Extrusion Printing,，PEP）是由升華三維提出的，結(jié)合“3D 打印”和“粉末冶金”的一種新型 3D 打印方法,。第一步控制材料成型,，在低溫下（300℃）成型復(fù)雜的難熔金屬結(jié)構(gòu)件的生坯，然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)�結(jié),，最終實(shí)現(xiàn)大尺寸（500mm*500mm*600mm）,、成分均勻、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高性能產(chǎn)品制備,。
基于粉末擠出打印技術(shù),，升華三維自主研發(fā)了大尺寸獨(dú)立雙噴嘴間接3D打印機(jī)UPS-556，具有大幅面打印尺寸,，有效打印尺寸高達(dá)500mm×500mm×600mm，通過(guò)獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì),，可以同時(shí)打印雙材料,，具有自動(dòng)進(jìn)料功能，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷打印72h以上,。UPS-556具有操作簡(jiǎn)單,、高精度、高質(zhì)量和高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn),。

△UPS-556

對(duì)于高比重鎢合金,，由于成分多樣，性能差異大,，熔點(diǎn)最高相差2400℃,，且各元素飽和蒸氣壓不同，采用SLM技術(shù)無(wú)法保證各合金成分的可控性和精確性,。而PEP技術(shù),，通過(guò)低溫段成形，高溫段成性的方式,，從而有效地解決這個(gè)問(wèn)題,。
升華三維聯(lián)合中南大學(xué)和天津大學(xué)采用UPS-556開發(fā)了合適的打印工藝，成功制備了高密度99.1±0.2%,，拉伸強(qiáng)度為801MPa,，延伸率為22.1%的高比重鎢合金（96W-2.7Ni-1.3Fe）。熱處理后，性能進(jìn)一步提高,拉伸強(qiáng)度為838MPa,，延伸率達(dá)到了26.1%,。對(duì)于難熔金屬材料而言，PEP技術(shù)是一種新的3D打印方法,。
南極熊獲悉,，升華三維還正在開發(fā)打印尺寸1m*1m*1m以上的超大尺寸金屬/陶瓷間接3D打印機(jī)。

Raise3D上海復(fù)志推出FFF桌面級(jí)金屬3D打印設(shè)備
2021年TCT亞洲展上Raise3D上海復(fù)志宣布將推出包括桌面級(jí)金屬3D打印解決方案MetalFuse,。這一端到端解決方案為金屬3D打印提供了完全集成的生態(tài)系統(tǒng),，包括用于金屬FDM/FFF的桌面3D打印機(jī)、催化脫脂爐,、燒結(jié)爐,、金屬熔絲制造優(yōu)化軟件以及由BASF Forward AM提供的金屬線材組合。

△巴斯夫3D打印解決方案亞太區(qū)業(yè)務(wù)管理和運(yùn)營(yíng)總監(jiān)陳立博士（右）與Raise3D 技術(shù)總監(jiān)麥味先生（左）聯(lián)合發(fā)布MetalFuse金屬3D打印系統(tǒng)

Raise3D MetalFuse主要面向金屬原型制作,，相較SLM/PBF技術(shù),，其準(zhǔn)入門檻和使用難度都大幅降低，使用頻率不高的客戶可采購(gòu)打印機(jī),，并采用外協(xié)方式進(jìn)行脫脂和燒結(jié)加工處理,。同時(shí)相較其他金屬打印工藝而言，所見(jiàn)即所得,，能有效解決目前金屬加工,、模具、粉末冶金行業(yè)的開發(fā)周期緩慢,，開發(fā)成本過(guò)高的問(wèn)題,。

△使用Forge1打印的金屬零件

Raise3D的創(chuàng)新還在于另辟蹊徑，沒(méi)有采用另兩家桌面級(jí)金屬3D打印公司Desktop Metal 和Markforged所使用的溶劑脫脂工序,，而是將3D打印和傳統(tǒng)MIM行業(yè)的氣體催化脫脂工藝相結(jié)合,，大幅提高最終零件良品率，相較上一代的溶劑脫脂,，MetalFuse縮短了60%成型時(shí)間,，金屬致密度提升至97%。

云耀深維（江蘇）自主創(chuàng)新技術(shù)的微米級(jí)金屬3D打印機(jī)Precision-100

△Precision-100
云耀深維專家團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的微米級(jí)金屬增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)金屬材料的3D一次打印成型,，控制激光光斑至20微米,，平整鋪粉層厚至5微米（相當(dāng)于20分之1根頭發(fā)絲厚度)，實(shí)現(xiàn)了金屬打印精度至2-5微米,，打印部件表面粗糙度Ra值0.8-1微米,，致力于填補(bǔ)小型、高精度增材制造部件的市場(chǎng)空白,，其主要優(yōu)勢(shì)如下：
- 超高精度：微米級(jí)打印實(shí)現(xiàn)了金屬打印精度至2-5微米,，可以讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加自由,，突破設(shè)計(jì)局限，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)多孔,、中空,、鉸鏈、多維隨行流道等精密結(jié)構(gòu),；
- 光潔表面：微米級(jí)打印將輪廓最大高度Rz降低至5到10微米之間,，Ra值0.8-1微米，可減少大量后期加工環(huán)節(jié),；
- 免支撐打�,。何⒚准�(jí)3D打印可以實(shí)現(xiàn)大部分結(jié)構(gòu)10度角度以上無(wú)需支撐、自由打�,�,；

微米級(jí)金屬打印技術(shù)適用于目前傳統(tǒng)精密制造在制造周期、制造難度,、多工序部件制造成本,、成型復(fù)雜度、設(shè)計(jì)自由度等方面存在難點(diǎn)的部件制造,。
主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 航空航天
在云耀深維極微100系列上已成功一次成型具有高表面光潔度和內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鎳基高溫合金航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件,，大幅度提高其性能及效果；
- 醫(yī)療領(lǐng)域
可直接成型微創(chuàng)手術(shù)器械/手術(shù)耗材/手術(shù)機(jī)器人關(guān)節(jié),，快速制造個(gè)性化植入體/介入體,；
-微電子領(lǐng)域
在散熱部件內(nèi)打印封閉式的復(fù)雜微結(jié)構(gòu)流道系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無(wú)法加工的復(fù)雜部件,，大大提高產(chǎn)品散熱性能；
- 精密模具領(lǐng)域
快速制造微米級(jí)電子接插件模具,，并可以實(shí)現(xiàn)精密模具里打入多維隨形冷卻流道,，提高冷卻效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命并提升設(shè)備產(chǎn)能,。


總結(jié)
以上為2021年國(guó)內(nèi)金屬3D打印廠商發(fā)布的其中一些重磅產(chǎn)品,，從電子束EBM、SLM選擇性激光燒結(jié),、FFF熔融擠出,、微納級(jí)金屬打印等不同技術(shù)工藝，極具行業(yè)代表性的突破性技術(shù)設(shè)備,。部分廠商已經(jīng)做出了更先進(jìn)的機(jī)器（例如20激光器的SLM 金屬3D打印機(jī)）,，但是由于還不夠成熟、客戶保密要求等原因,，希望南極熊先不要公布曝光,，將在2022年隆重推出,。敬請(qǐng)關(guān)注。

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值得看看

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