綜合：國外17種定向能量沉積 3D 打印機(jī)

導(dǎo)讀：定向能量沉積(DED) 是一種創(chuàng)新的金屬打印工藝,，通過在三維方向上逐層添加材料完成打印,。添加的材料,，無論是粉末還是金屬絲,，都可以使用激光,、電子束或等離子體等聚焦能源熔化。這種創(chuàng)新工藝具有顯著優(yōu)勢,，因?yàn)樗�可以通過將材料直接沉積到物體上來修復(fù)現(xiàn)有零件,。此外，3D DED 打印機(jī)通常配備多軸機(jī)械臂和噴嘴,，使其成為制造大型零件的理想選擇,。本期文章概述了目前市場上17種可用的 3D DED 打印機(jī)，具體型號如下：

1.     阿迪蘭

阿迪蘭（Addilan）是一家專注于金屬增材制造的巴斯克公司,，專注于 WAAM 3D 打印技術(shù),。他們的機(jī)器專為實(shí)現(xiàn)中型到大規(guī)模生產(chǎn)而設(shè)計(jì)。Addilan 根據(jù)機(jī)器的打印量提供兩種不同的解決方案——P1200-4x 和 1000-5X,。兩臺機(jī)器都配備了封閉和惰性的環(huán)境,，具有專門的上下料系統(tǒng)，以確保在生產(chǎn)過程中獲得高質(zhì)量的零件,。這些機(jī)器提供混合制造能力,，結(jié)合了 CNC 制造以對零件進(jìn)行表面精加工。Addilan 的 3D 打印機(jī)能夠加工鋼,、鈦合金,、高溫合金和鋁合金，提供自動校準(zhǔn),、加熱壓板,，并可實(shí)現(xiàn)高達(dá)6 千克/小時的沉積速率。

△P1200-4xAddilan（圖片來源：Addilan）

2.     BeAM 的 Magic 800

AddUp 的 DED 機(jī)器系列包括其旗艦產(chǎn)品 Magic 800,。這臺 3D 打印機(jī)最初由 BeAM 開發(fā),，現(xiàn)在歸法國制造商所有。AddUp 在其產(chǎn)品系列中提供多種型號,，包括 Modulo 250 和 Modulo 400,。但是，Magic 800 的制造量最大,，最大尺寸為 1200 x 800 x 800 毫米,。該機(jī)器在集中能量下使用材料沉積，配備 2kW 激光和兩個打印頭,，使其適用于要求苛刻的應(yīng)用,，特別是在航空航天領(lǐng)域。Magic800 還被設(shè)計(jì)為用戶友好型,，允許用戶在制造過程中僅需幾秒鐘即可更換噴嘴。此功能可以提供更高的精度,，是這項(xiàng)技術(shù)至關(guān)重要的一點(diǎn),。

3.     DMG MORI – LASERTEC6600  DED 混合動力

DMG MORI 是一家提供LASERTEC 6600 的德國公司，這是一款 DED 打印機(jī)，非常適合為航空航天和能源行業(yè)生產(chǎn)大型零件,。這款 3D 打印機(jī)的與眾不同之處在于它是一種混合解決方案,，將增材制造與減材制造相結(jié)合。打印機(jī)可容納最大尺寸為 Φ1,010 mm × 3,702 mm 的工件,。

4.     Evobeam 的 WiLaVAM

德國制造商 Evobeam 提供了一款帶有真空激光器和送絲器的 WiLaVAM設(shè)備,。該打印機(jī)具有真空室，可提供適用于難熔金屬和高溫合金的高真空,。此外,，它在真空中有一個 CNC 控制的線材導(dǎo)向系統(tǒng)。WiLaVAM 非常適合生產(chǎn)中型零件,，并且更快線材進(jìn)給速度可以提供更高的構(gòu)建速度,，有望顯著縮短工藝時間。Evobeam 總部位于德國萊茵蘭-普夫拉茨,，專注于使用電子束和激光的增材制造和焊接技術(shù),，并提供其他機(jī)器，例如 Evobeam CUBE 和 Evobeam CELL,。

△照片來源：Evobeam

5.     FormAlloy 的 X 系列

FormAlloy 是一家總部位于美國的公司,，專門從事金屬 3D 打印解決方案。他們提供可集成到現(xiàn)有生產(chǎn)線中,，作為3D 打印,、涂層和修復(fù)的專用硬件使用。他們提供的 DED 打印機(jī)之一是 X5 系列,，其打印體積為 250 x 250 x 300mm,，旨在最大限度地減少維護(hù)和減少停機(jī)時間。FormAlloyX5 系列還配備了 Formica,，這是一種 ADF 合金開發(fā)進(jìn)料器,，可以快速沉積多達(dá) 16 種不同的合金。此外,，模塊化設(shè)計(jì)允許無限配置,，只需 5 分鐘即可輕松更換粉末。X5 系列的定向能量沉積系統(tǒng)具有閉環(huán)控制,、可變波長激光器和可以創(chuàng)建梯度結(jié)構(gòu)或雙金屬結(jié)構(gòu)的送粉器,。

△照片來源：FormAlloys

6.     Gefertec – arc605 arc603

Gefertec是一家德國公司，提供由ARC605和ARC 603組成的ARC機(jī)系列,，型號名稱中的數(shù)字代表加工軸數(shù),。這些機(jī)器允許運(yùn)動軸的靈活性，從而能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的零件,。ARC 603 可生產(chǎn)最大質(zhì)量為 3000 kg 的 3.0 m3 金屬零件,，而 ARC 605 可生產(chǎn)最大質(zhì)量為 500 kg 的 0.8 m3 的金屬零件,。這些機(jī)器易于使用，可以輕松集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)流程中,。該系列還擁有獨(dú)特的功能,，例如具有主動冷卻功能的底板、隔音外殼以及使用攝像頭監(jiān)控制造過程的能力,。

△照片來源：Gefertec

7.     InssTek 的 MX-Fab,，一款可定制的一體化 3D 打印機(jī)

InssTek 的 MX-Fab 是一款 5 軸打印機(jī)，它使用屬于定向能金屬沉積 (DED) 類別的專利直接金屬工具 (DMT) 技術(shù),。此外,，該打印機(jī)還配備了兩個視覺攝像頭，可以實(shí)時分析和控制熔體的高度,，確保每層厚度的測量和控制,。MX-Fab 是一款一體式打印機(jī)，配備激光,、冷卻系統(tǒng),、空氣凈化器和真空泵。此外,，它具有獨(dú)立的供粉罐,，可確保準(zhǔn)確和一致的供粉。InssTek 為其客戶提供定制選項(xiàng),。

△圖片來源：Insstek

8.     Meltio 的 M450

Meltio 是一家西班牙公司,，專門從事利用其專有技術(shù) LMD 的金屬 3D 打印機(jī)。LMD 技術(shù)是一種 3D 打印工藝,，它利用激光在不更換噴嘴的情況下擠出金屬絲或粉末,。打印頭裝有 3 到 6 個激光器，噴嘴使能量能夠聚焦在特定的打印材料上,。LMD 技術(shù)結(jié)合了 DMLS 和 WAAM 技術(shù),，這是它與其他技術(shù)的區(qū)別。它的應(yīng)用范圍很廣,，可以制造出 100% 致密的金屬零件,。M450 的最大打印量為 200 x 150 x 450 毫米，兼容鈦和鋼等多種金屬,。他們的創(chuàng)新技術(shù)獲得了專利,，使他們能夠?qū)⒊跏纪顿Y成本減半并提高生產(chǎn)率。M450 非常適合需要 3D 打印機(jī)進(jìn)行金屬制造的公司,。

9.     MX3D M1 金屬增材制造系統(tǒng)

荷蘭公司MX3D生產(chǎn)的 M1型金屬增材制造系統(tǒng)專為使用 WAAM 技術(shù)（線弧增材制造）生產(chǎn)中大型金屬零件而設(shè)計(jì),。為支持這一點(diǎn)，該公司開發(fā)了MetalXL 軟件和 MetalXL 控制系統(tǒng),，其中包括用于在打印過程中進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控的集成傳感器,。該系統(tǒng)允許更高的生產(chǎn)速度,，最高可達(dá)每小時 1-3 公斤（對于較大的零件甚至可以達(dá)到 5 公斤/小時），而不會影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量,。該機(jī)器還可以生產(chǎn)鋁和銅合金等零件，成本比粉末基 3D金屬打印低 50%,。

△照片來源：MX3D

10.  Norsk Titanium 的 MERKE IV

Norsk Titanium 是DED 增材制造領(lǐng)域的主要參與者,。該公司擁有專利的 RPD 技術(shù)，即快速等離子體沉積,，它使用等離子體作為激光的能源,。此后，他們開發(fā)了名為 MERKE IV 的第四代生產(chǎn)機(jī)器,。3D 打印機(jī)可以生產(chǎn)最大 900 x 600 x 300 毫米的零件,，層尺寸為 3-4 毫米高和 8-12 毫米長。Norsk Titanium 自稱他們的 3D 打印解決方案每小時可以在零件上沉積 5-10 公斤的材料,。由于國防和航空航天工業(yè)的需求,，RDP 技術(shù)主要以鈦絲為原材，但它也適用于鎳合金和不銹鋼,。與市場上的其他打印機(jī)一樣,，MERKEIV 旨在節(jié)省材料、減少制造時間和成本,。Norsk Titanium 還聲稱該機(jī)器需要的機(jī)加工更少,，從而減少了后處理步驟。

△圖片來源：Norsk Titanium

11.  光學(xué)儀器 MTS 860

現(xiàn)在讓我們來看看 Optomec 最新開發(fā)的混合系統(tǒng)型號 MTS 860,。這家美國公司的打印機(jī)基于他們的激光工程網(wǎng)凈成形（LENS）系統(tǒng),，配備了 3 kW 高功率激光器，減少了制造和維修時間,。該打印機(jī)是大中型零件的理想選擇,，擁有860 x 600 x 610 毫米的工作區(qū)域，并提供增材制造和減材制造,。該設(shè)備建立在 CNC 平臺上并采用 3 軸運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計(jì),，非常適合加工不銹鋼、鎳基合金,、鈷,、鎢等非反應(yīng)性金屬。1 級腔室旨在防止激光造成的任何危害,，使其成為一個密封外殼,。Optomec 提供其他型號，包括 MTS 500,、CS 250,、CS 600,、CS 800、CS 1500 以及 HC 205 和HC 245 系統(tǒng),。

△照片來源：Optomec

12.  Prima Additive 的 Laser Next 214

Prima Additive 是一家意大利公司,，專注于增材制造技術(shù)，特別是粉末床融合和直接能量沉積技術(shù),。他們的產(chǎn)品線包括一系列適用于這兩種工藝的機(jī)器,。對于 DED 技術(shù)，該公司提供了多種解決方案,，包括具有 4140 x 2100 x 1020毫米大打印量的 Laser Next 214 機(jī)器,，以及包括打印頭、激光器和送粉器的完整 DED 套件,。Laser Next 214 特別令人印象深刻,，它有一個在 3 到 5 個同步軸上移動的沉積頭，一個 5 軸 CNC 系統(tǒng),，每小時最大沉積速率為 50-70 立方厘米立方體,，光纖激光器范圍為 1-6千瓦。該 DED 平臺非常適合復(fù)雜的維修和返工應(yīng)用,，可滿足各種行業(yè)的需求,。

△圖片來源：Prima Additive

13.  相對論空間——星際之門

相對論空間（Relativity Space） 因擁有世界上最大的金屬 3D 打印機(jī) Stargate 打印機(jī)而聞名。這些打印機(jī)被用于生產(chǎn)有史以來第一款 3D 打印火箭 Terran 1,。最新的 Stargate 打印機(jī)是第四代金屬 3D 打印機(jī),，它水平運(yùn)行并將多根電線送入打印頭以創(chuàng)建零件。通過水平打印,，這臺打印機(jī)能夠制造長達(dá) 36 米,、寬 7 米的零件。該公司還開發(fā)了可以生產(chǎn)復(fù)雜大型金屬零件的軟件,。

△照片來源：相對論空間

14.  來自 WAAM3D 的 RoboWAAM 3D 打印機(jī)

總部位于米爾頓凱恩斯的英國公司W(wǎng)AAM3D開發(fā)了 RoboWAAM 金屬 3D 打印機(jī),，它使用線弧增材制造 (WAAM) 技術(shù)從線形材料生產(chǎn)鋼部件。該機(jī)器配備機(jī)械臂,，能夠制造最大打印體積為2000 × 2000 × 2000 毫米的零件,，也可以修復(fù)現(xiàn)有的金屬零件。此外,，打印機(jī)隨附 WAAM3D 的內(nèi)部軟件包,，其中包含四個程序：WAAMPlanner、WAAMKeys,、WAAMSim 和 WAAMCtrl,。通過這種設(shè)置，RoboWAAM 非常適合生產(chǎn)高級零件,，并且?guī)缀蹩梢约庸と魏尉�材形式的金屬材料,。

15.  西亞基的 EBAM

西亞基（Sciaky）提供電子束增材制造 (EBAM) 技術(shù),，可用于生產(chǎn)大型金屬零件。該公司聲稱,，他們的 3D 打印解決方案可以創(chuàng)建長度達(dá) 5.8 米,、寬度和高度達(dá) 1.2 米的結(jié)構(gòu)。該機(jī)器兼容以細(xì)絲形式提供的可焊接金屬,，例如鈦,、鉭、鎢,、不銹鋼和鎳基合金。此外,，EBAM 工藝可以 3D 打印層厚為 1毫米的小零件,。西亞基表示，其系統(tǒng)適用于制造原型,、生產(chǎn)零件和修理航空航天部件,。該制造商聲稱其技術(shù)可以通過消除80% 的材料浪費(fèi)來顯著降低成本，同時由于機(jī)器的高制造速度,，生產(chǎn)時間減少了 70%,。

16.  Trumpf的 TruLaser Cell 7040

Trumpf TruLaser Cell 7040 激光系統(tǒng)是一種高度通用的機(jī)器，可以加工二維或三維部件或管材,。它提供了切割,、焊接和激光金屬沉積的選項(xiàng)。它的位置精度為 0.08 毫米,，最大激光功率為 2000 – 6000 瓦,。該機(jī)器的模塊化設(shè)置和單獨(dú)調(diào)整使定制能夠滿足不斷變化的客戶需求和修改后的生產(chǎn)環(huán)境。在軟件方面,，它通過眾多接口加載 3D CAD 數(shù)據(jù),，并可根據(jù)需要自行校正 3D 激光加工。TruLaser Cell 7040 系列為操作員提供了極大的便利性,，提供了出色的工藝可靠性,，確保并可根據(jù)需要進(jìn)行配置和改裝到個別命令。

△照片來源：Trumpf

17.  Sotimeco 的 GICAM 1500 P/W

Sotimeco 是一家法國公司,，總部位于 Nouvelle-Aquitaine,。它專門提供 GICAM 1500 P/W，這是一種使用與粉末和線材沉積工藝兼容的直接能量沉積 (DED) 技術(shù)的機(jī)器,。該打印機(jī)擁有 1500 x 500 x 500 毫米的打印體積,，配備了 1 kW PRC-C 1000 光纖激光源、6 kW 功率冷卻裝置,、帶 KRC4 機(jī)柜的 Kuka KR16 R1610-2 機(jī)器人和 KCP4 smartPad . 打印機(jī)的結(jié)構(gòu)具有一個 6 x 2.5 米的機(jī)艙,，集成了除塵和過濾功能,。Sotimeco 還提供包括切片程序、CAM,、后期處理和碰撞分析 RhinoRobot 在內(nèi)的軟件,。Sotimeco與Kinematiq合作，提供啟動和培訓(xùn)服務(wù),。Sotimeco的GICAM 1500 P/W打印機(jī)是可定制的,，機(jī)器人容量可擴(kuò)展，粉頭可更換或由線頭增加,。