“鍛金屬3D打印”，西空智造同步常規(guī)SLM激光和強化激光

西空智造最新研發(fā)的i3D-300型鍛打印金屬3D打印設備，聲稱可有效解決增材制造行業(yè)內難成形合金的疲勞強度低、質量一致性差、開裂變形等問題，全面提升增材結構件力學性能，一經在2024亞洲TCT亮相便吸引了眾多業(yè)內人士的關注。南極熊對西空智造公司相關業(yè)務負責人胡部長進行了專訪，進行深入了解。

公司背景與技術創(chuàng)新

西安空天機電智能制造有限公司（以下簡稱“西空智造”）成立于2020年4月，作為由西安交通大學航空發(fā)動機所孵化而來的科創(chuàng)型企業(yè)，該公司一直致力于為空天動力和新能源動力等領域提供智能增材制造整體解決方案。胡部長介紹，西空智造的核心技術是將3D打印從數字制造提升為智能制造，特別是以激光面打印和激光鍛打印為發(fā)展重點，為工業(yè)增材制造提供了性能更高、速度更快的解決方案。

西空智造將智能增材制造特稱為“i-3D”（i是智能intelligence的首個字母），旨在強調3D打印從數字制造發(fā)展為智能制造。企業(yè)以智能化激光面打印（即面區(qū)域3D打印）、鍛打印為發(fā)展重點，打造速度“更快”、性能“更好”的工業(yè)增材制造技術升級版，服務于航空航天、新能源等裝備制造、維保重大需求。

鍛打印技術的創(chuàng)新突破

鍛打印技術是西空智造的核心亮點，胡部長詳細介紹了這一技術的原理和優(yōu)勢。傳統(tǒng)的增材制造過程中，由于激光的熱輸入和溫度梯度，容易在部件內部產生殘余應力，導致零件變形、開裂或產生孔洞等缺陷。鍛打印技術通過調控應力場，顯著提升打印件的力學性能，實現(xiàn)低應力、高質量的打印效果。

鍛打印技術解決了多個關鍵技術難點，首先是大幅度降低成型零件的應力集中水平，避免零件在打印過程中的變形和開裂。其次是提升了難打印材料的可承接性，通過精確調控應力場控制熱裂紋和變形，成功實現(xiàn)了難打印材料的激光增材制造。這一技術不僅填補了國內在這一領域的技術空白，還達到了國際先進水平。

胡部長表示，鍛打印設備可以在打印過程中實時調控應力場，從而解決零件在成型過程中的變形和開裂問題，同時還能在不使用添加劑和改變粉末成分的前提下，打印難熔金屬材料，如7075鋁合金和鎳基高溫合金。相較于常規(guī)LPBF打印出的7075鋁合金，整體顯微硬度提升20%～40%，晶粒細化30%以上，內部殘余拉應力轉為壓應力。鍛打印的DD1激光模塊，還可實現(xiàn)輪廓邊緣高精度加工，少支撐或無支撐凈成型及抑制增材制造薄壁變形等問題。

此外，鍛打印設備還可以進行復雜金屬結構件的制造，如轉動部件、大型復雜機匣和附件等。胡部長介紹，7075鋁合金等難打印材料在鍛打印技術的應用下，內部的殘余壓應力大大降低，顯著提升了零件的整體性能。

前瞻性的技術應用和未來發(fā)展

西空智造的鍛打印設備使用兩束不同的激光——常規(guī)SLM激光和強化激光——進行同步工作，實現(xiàn)了3D打印過程中的鍛打效果。這種雙激光協(xié)調工作的方法確保了打印件的高質量、低應力成型。

展會上，西空智造還展示了多種打印設備的樣件，向觀眾展示了鍛打印技術的實際應用效果。胡部長表示，未來公司將繼續(xù)與高校和科研機構合作，深入挖掘鍛打印技術的機理，進一步推動技術的成熟和應用。

在航空航天等重點產業(yè)，西空智造計劃推進鍛打印設備的工程化應用，滿足這些高端領域對零部件高性能和高可靠性的需求。通過不斷創(chuàng)新和技術提升，西空智造正致力于成為增材制造領域的領軍企業(yè)。

此次展會，西空智造通過展示其突破性的鍛打印技術和設備，向外界證明了其在增材制造領域的技術實力和創(chuàng)新能力。未來，隨著鍛打印技術的不斷成熟和應用拓展，西空智造必將在更多高端制造領域展現(xiàn)其卓越的科技力量。