雷尼紹TEMPUS技術(shù)：多激光金屬3D打印速度提高一倍，且不影響零件質(zhì)量

2024年2月26日,，南極熊獲悉,，全球著名工程技術(shù)公司雷尼紹在去年的Formnext 2023展會(huì)上曾推出一種名為“TEMPUS”的新型金屬3D打印技術(shù)。南極熊此前對(duì)此也進(jìn)行過(guò)相關(guān)的報(bào)道：雷尼紹全新技術(shù)將金屬3D打印構(gòu)建時(shí)間縮短高達(dá)50%-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(tái) (nanjixiong.com)

TEMPUS 技術(shù)是一種適用于RenAM500 系列金屬增材制造 (AM) 系統(tǒng)的新型掃描算法,，可在不影響零件質(zhì)量的情況下大幅提高增材制造生產(chǎn)率。它在刮涂機(jī)運(yùn)動(dòng)期間啟用激光操作,，有望節(jié)省大量時(shí)間和成本,，有可能將整個(gè)周期的構(gòu)建時(shí)間縮短高達(dá) 50%。整體來(lái)看,，TEMPUS 技術(shù)主要具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

• 構(gòu)建時(shí)間最多可縮短 50%,，且不會(huì)影響零件質(zhì)量,；
• 通過(guò)減少每個(gè)零件的加工時(shí)間,，用戶可以從降低每個(gè)零件的成本中受益,；
• 這種時(shí)間和成本的節(jié)省可以最大限度地提高現(xiàn)有用戶的機(jī)器投資回報(bào),，并使新的應(yīng)用程序適用于增材制造,；
  

雷尼紹增材制造總監(jiān) Louise Callanan 表示：“降低每個(gè)零件的成本對(duì)于更廣泛地采用增材制造技術(shù)至關(guān)重要,。當(dāng)今大多數(shù)組件的零件成本的主要影響因素是在機(jī)器本身上構(gòu)建零件所花費(fèi)的時(shí)間,。因此,，減少每個(gè)零件的加工時(shí)間可以提高生產(chǎn)成本效益�,！�

△雷尼紹通過(guò) RenAM 500 Ultra 擴(kuò)展了 RenAM 500 系列。 照片來(lái)自雷尼紹

△RenAM 500 系列,，包括 Flex 和 Ultra 型號(hào)

TEMPUS 重新定義激光生產(chǎn)力

TEMPUS 技術(shù)允許激光在涂覆機(jī)移動(dòng)期間發(fā)射,，每層構(gòu)建時(shí)間最多可節(jié)省 9 秒。激光與涂覆機(jī)同步,，跟蹤其運(yùn)動(dòng),，無(wú)縫熔化粉末,。由于構(gòu)建經(jīng)常包含數(shù)千個(gè)甚至更多的切片層,，這可以最大限度地減少每次構(gòu)建的激光關(guān)閉時(shí)間,，將總構(gòu)建時(shí)間減少數(shù)十個(gè)小時(shí)，確保效率并節(jié)省大量時(shí)間/成本,，而不會(huì)影響零件質(zhì)量。

△使用 TEMPUS 技術(shù)制造的零件

TEMPUS技術(shù)利用復(fù)雜的掃描算法對(duì)層數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,，在保證零件質(zhì)量的同時(shí)最大限度地提高生產(chǎn)率,。生產(chǎn)率提高的程度可能因零件的幾何形狀而異,，但所有形狀都可以實(shí)現(xiàn)效率的提高。特別是,，具有薄型、垂直特性的零件預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)更大幅度的生產(chǎn)率節(jié)省,。

△當(dāng)涂覆機(jī)鋪展一層粉末時(shí),，激光器“跟隨”涂覆機(jī)，在涂覆機(jī)完成其行程之前熔化正在涂覆的粉末,。

△當(dāng)重涂器返回給料器收集更多粉末時(shí),，激光會(huì)“跳過(guò)”重涂器并繼續(xù)熔化當(dāng)前層

△當(dāng)涂覆機(jī)開(kāi)始鋪展下一層粉末時(shí)，激光器完成前一層粉末并同時(shí)開(kāi)始加工新層,。

雷尼紹提供具有四激光或單激光配置的 TEMPUS 技術(shù),，作為標(biāo)準(zhǔn)集成在新型 RenAM Ultra 金屬增材制造系統(tǒng)中。RenAM 500 系列用戶可以升級(jí)到 TEMPUS 以提高生產(chǎn)力,。雷尼紹的數(shù)據(jù)表明,，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行 TEMPUS 改造相當(dāng)于添加一臺(tái)額外的激光器，從而優(yōu)化了機(jī)器的整體投資,。

△粉末噴涂機(jī)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行激光發(fā)射

Callanan 補(bǔ)充道：“這就是TEMPUS technology™ 實(shí)現(xiàn)如此巨大飛躍的原因,。通常，當(dāng)涂覆機(jī)移動(dòng)時(shí),，激光會(huì)關(guān)閉,。在涂覆機(jī)移動(dòng)時(shí)發(fā)射激光可最大限度地減少每次構(gòu)建的激光關(guān)閉時(shí)間。TEMPUS 帶來(lái)的時(shí)間和成本節(jié)省將使增材制造技術(shù)得以進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用,，而該技術(shù)以前是不可行的,。”

自 2021 年以來(lái),，雷尼紹還與金屬部件專家Alloyed建立獨(dú)家合作伙伴關(guān)系,，擴(kuò)大了 TEMPUS 技術(shù)在消費(fèi)電子和計(jì)算領(lǐng)域的使用。

RenAM 500 Ultra 釋放效率

雷尼紹正在擴(kuò)展其 RenAM 500 系列,，并在 Formnext 上首次亮相 RenAM 500 Ultra AM 系統(tǒng),。RenAM 500繼承了RenAM系列設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，將行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)與新推出的TEMPUS技術(shù)和先進(jìn)的過(guò)程監(jiān)控軟件相結(jié)合,，提高了生產(chǎn)效率,。監(jiān)控軟件能夠提供詳細(xì)的分析數(shù)據(jù)，為用戶提供構(gòu)建過(guò)程中的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性,。RenAM 500綜合系統(tǒng)為金屬增材制造用戶提供支持,，有效加速零件生產(chǎn),，代表了該領(lǐng)域的重大進(jìn)步。

RenAM 500 Ultra 金屬增材制造系統(tǒng)是 RenAM 500 系列的最新成員,，加入了專為研發(fā)工作量身定制的 Flex 系統(tǒng),，以及專為批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)的旗艦閉環(huán)粉末再循環(huán)模型。在 RenAM 500 系列中,，500S 和 500Q 型號(hào)均提供一個(gè)或四個(gè)高功率激光器的靈活性,，能夠同時(shí)覆蓋整個(gè)粉床。RenAM500Q Ultra 和 RenAM 500S Ultra 型號(hào)目前均可訂購(gòu),。

△連接到打印平臺(tái)的案例研究組件

Callanan 補(bǔ)充道：“RenAM500 Ultra 系統(tǒng)生產(chǎn)的零件質(zhì)量與您所期望的 RenAM 500 系列其他系統(tǒng)完全相同,，但速度是其兩倍,。我們很高興將這種新模型推向市場(chǎng),，因?yàn)槲覀兿嘈盘岣呱�產(chǎn)率和降低每個(gè)零件的成本將促進(jìn)增材制造在行業(yè)中更廣泛的采用�,！�

行業(yè)	示例應(yīng)用	構(gòu)建高度 (mm)	層厚度 (μm)	TEMPUS生產(chǎn)力提升(%)	TEMPUS構(gòu)建時(shí)間節(jié)省(%)
醫(yī)療	脛骨支架	39	60	31	24
航空航天	徑向換熱器	191	60	61	38
牙科	可摘局部假牙	31	40	66	40
運(yùn)動(dòng)	越野自行車凸耳	174	60	53	35

金屬3D打印裝備的重大進(jìn)展

在金屬3D打印裝備的重大創(chuàng)新方面,，中國(guó)走在了國(guó)際前列。

金屬3D打印龍頭企業(yè)鉑力特基于十余年的航空航天零部件參研和定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),，針對(duì)大尺寸零件成形的效率,、質(zhì)量、安全等痛點(diǎn)問(wèn)題,，于TCT Asia 2023 開(kāi)幕首日重磅推出經(jīng)過(guò)工程化應(yīng)用驗(yàn)證的,，26激光、1.5米×1.5米×1.2米超大打印幅面的金屬3D打印設(shè)備BLT-S1500,。最大成形效率可達(dá)900cm3/h,。BLT-S1500采用動(dòng)態(tài)鋪粉策略，可實(shí)現(xiàn)多段自動(dòng)變速,，提高鋪粉效率,；BLT-S1500搭載的BLT-BP，可實(shí)現(xiàn)大尺寸零件一次性高效剖分,，能夠縮短打印前的剖分時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間,，同時(shí)提高打印中的效率。此外,，BLT-S1500可實(shí)現(xiàn)多光分區(qū)優(yōu)化,，兼顧打印質(zhì)量和打印效率。

國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)制造商易加三維（Eplus3D）推出了EP-M1550，這是最大的金屬粉末床熔融（MPBF）系統(tǒng)。其著名的 16 激光器設(shè)置能夠處理大型構(gòu)建平臺(tái),，從而以經(jīng)濟(jì)高效的方式生產(chǎn)大型零件,。該設(shè)計(jì)可擴(kuò)展到 25 個(gè)激光器，采用4×4 激光器和檢流計(jì)矩陣,，確保同步操作,，構(gòu)建速度高達(dá) 650 cm3/h,。它專注于大規(guī)模生產(chǎn),，可提供 1558 x 1558 x 1200 毫米的寬敞構(gòu)建體積,，高度可擴(kuò)展至 2000 毫米，支持航空航天應(yīng)用的多種材料,。

此外,，另一家國(guó)產(chǎn)3D打印企業(yè)——華曙高科推出了配備 16 個(gè)光纖激光器的 FS1521M 激光束粉床融合 (PBF-LB) 3D 打印機(jī)系列。FS1521M 具有 1530 毫米的構(gòu)建室直徑和 850 毫米的 Z 軸高度,，可確保強(qiáng)大的功能,。其型號(hào) FS1521M-U 將 Z 軸高度增加至 1650 毫米。兩種型號(hào)均配備 16x500 瓦光纖激光器,，可提高大規(guī)模 3D 打印的生產(chǎn)效率,。華曙高科在TCT Asia 2023上亮相，將其金屬 3D 打印機(jī)定位為石油天然氣和航空航天等行業(yè)的有前景的解決方案,，展示了先進(jìn)技術(shù),。