專訪山東雷石：新推氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設備、增減材一體機

2022年亞洲3D打印、增材制造展覽會于2022年11月3-5日在深圳國際會展中心（寶安）7號館復展。南極熊在本次展會上對山東雷石創(chuàng)始人侯帥博士進行了采訪，希望借此機會了解山東雷石在DED技術方面取得的最新成果，這項技術的應用領域以及未來的發(fā)展趨勢。

△南極熊專訪山東雷石創(chuàng)始人侯帥博士（右）

△南極熊逛展視頻：山東雷石展位

據南極熊了解，山東雷石主要的技術路線是定向能量沉積（DED），現(xiàn)場我們看到山東雷石帶來了基于定向能量沉積的兩個系列產品：氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設備和五軸聯(lián)動增減一體化設備。

氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設備具備以下幾個特點：大型構件，快速成型，五軸聯(lián)動；配備惰性氣體密封環(huán)境箱和循環(huán)洗氣功能，內部氧、水含量可達50ppm以下；可選配2-6個送粉器，具備不停機續(xù)粉、實時混粉及多功能梯度材料送粉；成型過程中，可實現(xiàn)對整個熔池、溫度場的動態(tài)監(jiān)控，根據反饋去控制激光器的能量和速度，確保穩(wěn)定的打印成型。   

當前，市面上大多數(shù)的金屬3D打印企業(yè)在研究SLM技術，而雷石則將重點放在了五軸、增減材、激光熔覆、移動修復機器人等技術上。侯帥表示：“SLM和DED屬于兩個不同的賽道，應用場景多有不同。對比SLM技術在小批量、定制化應用場景上的應用優(yōu)勢，我們更突出金屬增材制造技術在規(guī)模化工業(yè)生產上的應用場景，DED技術在成型效率上和成型區(qū)域靈活性上有著典型優(yōu)勢，我們再把五軸技術、減材技術跟DED復合起來，一定程度上解決單純DED精度和成型復雜度上的限制。DED能夠以一種更自然的方式跟傳統(tǒng)的制造方式結合起來，在成本、質量和效率方面滿足規(guī)模化生產的需要，在工業(yè)領域的應用前景廣闊，在實現(xiàn)經濟價值和社會價值上意義重大。”

那么，目前送粉的設備與鋪粉的設備相比，優(yōu)勢在哪些地方，應用的領域有哪些差別？侯帥表示：“送粉相比鋪粉而言優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：一是成型效率高，可以很容易達到300立方厘米每小時以上，適合大型構件成型。二是靈活性高，可以自由跟現(xiàn)有制造技術結合，在工業(yè)領域應用價值大。三是送粉材料體系，可以混合多種粉末，不管是從新材料開發(fā)，還是多材料結構的一體化成型，都具備明顯的優(yōu)勢。”

在材料方面，山東雷石的DED技術可用于活潑金屬如鈦合金、高溫合金等的一體化打印制造與再制造 。

△山東雷石現(xiàn)場展示的展件均為送粉打印，送粉的技術成型效率高，打印一個鈦合金的毛坯件不到2小時，精度近乎達到鋪粉式的水平。

基于DED技術，目前雷石對外服務最大客戶群體來自哪些領域。侯帥表示：“目前山東雷石已面向多層次制造企業(yè)，成功開發(fā)了適用于多個領域的工藝方案和裝備，形成了不同的裝備系列和工藝體系。應用領域一方面主要集中在軍工領域，包括支架框梁類一體化成型及修復再制造。另一方面集中在工業(yè)領域，像能源行業(yè)、包括石油、重工領域、工程機械等，主要通過局部增材的方式，在不增加成本的情況下，顯著提升產品性能。以熔覆再制造為例，市場需求很明確，已經具備批量化和規(guī)模化的應用潛力。一般工業(yè)類的客戶，一次性采購多臺設備，應用于批量化工業(yè)生產。內外一體超高速激光熔覆設備，在石油行業(yè)，用于油管內外壁增強，有很明確的需求。另外，針對研究所和高校，進行一些以功能性設備為主的開發(fā)。”

對于增減材設備，有的人提出質疑，說3D打印完之后應該先進行熱處理再進行減材，如果打印的同時進行減材然后再熱處理，尺寸精度會有變化。侯帥表示：“增減材本質上是一種多場域、多工序復合制造技術，主要就是通過結合不同處理方式的特點解決單純增材制造的效率、穩(wěn)定性、精度等問題。增減材本身有自己的應用場景，像是葉片類修復/熔覆，內流道結構件成型這類對重復定位有比較高要求的場景，如果要解決熱影響問題，可以在此基礎上進一步引入鍛壓等工序，在整個過程中，通過實時監(jiān)控，保證成型的穩(wěn)定性。在此基礎上，我們又率先邁出了一步，正在承擔的重大專項課題，就是“增減鍛”一體化裝備”。

目前增減材一體化的設備，市場還在孕育開發(fā)階段，侯帥表示：“我們希望逐步去實現(xiàn)增材制造這個技術規(guī)模化、工業(yè)化的應用，這是我們在產業(yè)層面對自己的一個定位。以DED技術為支點，以我們的設備為載體，在不同的應用環(huán)境中，不同的工業(yè)需求中去真正解決批量化生產的需求。”