鉑力特金屬3d打印大進展：設備、材料、工藝、軟件、應用全面爆發(fā)

南極熊發(fā)現(xiàn)，在鉑力特的2024年財報中，可以看到他們在金屬3D打印領域取得了設備、材料、工藝、軟件、應用等方面的全方位發(fā)展。

截止 2024 年 12 月 31 日，公司擁有員工 2738 人，累積激光數(shù)量3000 余個，相關分析檢測裝備約 150 臺，是國內(nèi)最大的金屬增材制造產(chǎn)業(yè)化基地。公司是國內(nèi)外較早開展增材制造相關研究的參與者之一。擁有獨立的研發(fā)機構(gòu)和技術(shù)團隊，具備較強的自主創(chuàng)新能力，是具有增材制造裝備、原材料、定制化產(chǎn)品、技術(shù)自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用能力的國家級高新技術(shù)企業(yè)，擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心、金屬增材制造國家地方聯(lián)合工程研究中心等國家級研發(fā)平臺，累計申請專利646項，擁有有效授權(quán)專利 375 項，其中發(fā)明 100 件，實用新型 222 件、外觀設計53 件。公司現(xiàn)建有國家企業(yè)技術(shù)中心、國家級金屬增材制造國家地方聯(lián)合工程研究中心、陜西省省級企業(yè)技術(shù)中心、陜西省金屬增材制造工程研究中心、博士后創(chuàng)新基地研發(fā)平臺等，承擔了“國家重點研發(fā)計劃”“工信部專項”等多項國家重大專項，在金屬增材制造技術(shù)研發(fā)以及應用推廣科研項目并取得大量科技成果；獲批陜西省技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、省級服務型制造示范企業(yè)，同時公司也是工信部2023年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)試點示范企業(yè)、國家級綠色工廠、國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、陜西省工業(yè)化和信息化融合典型示范企業(yè)、陜西省智能制造試點示范企業(yè)。

鉑力特自 2011 年成立以來，圍繞金屬增材制造裝備國產(chǎn)化、粉末材料制備、工藝技術(shù)自主研發(fā)以及增材制造產(chǎn)品工程化應用推廣進行不懈努力。在裝備研制方面，對硬件結(jié)構(gòu)進行不斷優(yōu)化調(diào)整，控制系統(tǒng)進行自主開發(fā)、優(yōu)化，并前瞻性組建軟件研發(fā)團隊，開發(fā)裝備專用控制系統(tǒng)、設備在線質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、工藝處理軟件、設備監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決成形過程控制、數(shù)據(jù)處理分析、大批量設備集中管理等問題。掌握大尺寸增材制造裝備整機設計，硬件結(jié)構(gòu)研制、控制系統(tǒng)開發(fā)、過程處理軟件開發(fā)、大尺寸多光束增材制造裝備一體化集成、穩(wěn)定性應用驗證等核心技術(shù)。

隨著金屬增材制造在不同領域的深入發(fā)展，推進大批量、規(guī)模化生產(chǎn)的需求在不斷提高。2025年 3 月 17 日，鉑力特在 TCT 展會上全球首發(fā)金屬增材制造 BLT 自動化產(chǎn)線方案（BRIGHTENLINES），產(chǎn)線單元已于 24 年 6 月落地鉑力特西安總部生產(chǎn)基地。在工業(yè)化生產(chǎn)需求持續(xù)升級的背景下，傳統(tǒng)單機模式已難以滿足金屬增材制造對效率與成本的嚴苛要求。鉑力特基于市場趨勢與行業(yè)痛點的變化，通過深度集成自動化技術(shù)與智能控制系統(tǒng)串聯(lián)起零散生產(chǎn)環(huán)節(jié)，打造出一條具備強大生產(chǎn)能力和連續(xù)運行特性的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。BLT 自動化產(chǎn)線單元集成8 臺打印設備，包含產(chǎn)線總控模塊、粉末循環(huán)模塊、物料轉(zhuǎn)運模塊、粉末清理模塊、基材拆裝模塊及廢料回收模塊，覆蓋金屬 3D 打印的關鍵環(huán)節(jié)，為行業(yè)提供了一種全新的批量生產(chǎn)解決方案。

增材制造專用粉末原材料方面，開展了可重復使用、長壽命高溫合金、超高強度鋼、高強鈦、低成本中強度鋁合金以及高模量材料開發(fā)與應用，已成功開發(fā)的高品質(zhì)鈦合金球形粉末及高溫合金粉末材料包括 TA1、TA1ELI、TA15、TC4、TC4ELI、TA18、TC11、TC18、TC21、Ti65、γ-TiAl、GH5188、GH3536、GH3230、GH4169、GH4099 等。生產(chǎn)粉末制備工藝成熟穩(wěn)定，其中，粉末球形度、空心粉率、雜質(zhì)含量、特殊元素含量均達到行業(yè)先進水平。設計開發(fā)的“牙科激光選區(qū)熔化純鈦粉末”產(chǎn)品獲得國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）批準的第三類醫(yī)療器械注冊證，標志著該粉末產(chǎn)品已獲準用于相關醫(yī)療器械，BLTM 粉末產(chǎn)品在醫(yī)療領域合規(guī)化應用方面取得的重要進展。自主設計開發(fā)了氬氣循環(huán)系統(tǒng)配套于金屬粉末生產(chǎn)線，極大降低了生產(chǎn)中的高壓氬氣消耗，有效控制了生產(chǎn)成本，為進一步拓展增材制造應用市場奠定了基礎，積極響應了低碳環(huán)保理念。針對各領域用戶對不同品類、不同牌號、不同粒度規(guī)格的高品質(zhì)粉末產(chǎn)品的需求，推出了適用于金屬粉末注射成形（MIM）工藝的 BLT-MIM Ti 粉末和適用于定向能量沉積（DED）工藝的BLT-Ti65 和BLT-Ti64ELI 粉末。2024 年作為牽頭單位承擔國家重點研發(fā)計劃項目，重點在超大尺寸復雜金屬構(gòu)件高效、高性能增材制造專用鈦合金、高溫合金、裝備、工藝技術(shù)等方面開展創(chuàng)新研發(fā)以及工程化應用驗證等，為金屬增材制造技術(shù)在航空、航天大型構(gòu)件批量化裝機應用奠定基礎。

增材制造工藝技術(shù)方面，持續(xù)開發(fā)新型高溫合金、鈦合金、鋁合金、銅合金、鈮鎢合金、不銹鋼、銀等可成形材料的打印工藝，以及大尺寸復雜結(jié)構(gòu)的精密成形、損傷件的快速高性能修復以及再制造、超大尺寸構(gòu)件的高效、低成本成形工藝。目前運用的增材制造方式主要為：選擇性激光熔化成形（PBF-LB/M）和激光立體成形（DED-LB/M）技術(shù)以及電弧增材制造技術(shù)（WAAM），可成形材料涵蓋鈦合金、高溫合金、鋁合金、鈦鋁系合金、銅合金、不銹鋼、模具鋼、高強鋼、鉭鎢合金、銀、硬質(zhì)合金等 80 余種，廣泛應用于航空、航天、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、模具、能源動力、電子、文創(chuàng)等領域。 2024 年牽頭國家重點研發(fā)計劃項目 1 項，在大尺寸復雜構(gòu)件成形裝備與工藝技術(shù)增材造領域，深耕細作，進一步提升產(chǎn)品技術(shù)成熟度。基于PBF-LB/M 工藝，在成形幅面和高度上均實現(xiàn)產(chǎn)品突破。使用激光直接成形實現(xiàn)大尺寸復雜半封閉航空主承力結(jié)構(gòu)制造。實現(xiàn)了某直徑 1500mm 級大尺寸薄壁復雜鈦合金零件的研制及穩(wěn)定交付，首件產(chǎn)品經(jīng)過了客戶的力學考核測試。實現(xiàn)了 2000mm 高度的兩款鈦合金薄壁零件的研制，相關檢測結(jié)果滿足客戶指標要求，解決了客戶傳統(tǒng)方案性能差和良品率不足的問題。

公司多年來持續(xù)探索無支撐成形技術(shù)的可行性。2023 年，鉑力特正式發(fā)布了無支撐成形工藝，可以實現(xiàn) 30°以下懸垂結(jié)構(gòu)的無支撐打印。報告期內(nèi)，鉑力特技術(shù)研發(fā)團隊持續(xù)深入研究，根據(jù)市場端實際的需求及痛點，即大尺寸流道及水平懸空，進行了大量的研究開發(fā)工作，成功打印出φ100 無支撐水平流道，φ100 無支撐水平面，使無支撐技術(shù)可以更廣泛且合理的應用實際零件生產(chǎn)中，為更多復雜零件使用 PBF-LB/M 成形創(chuàng)造了可能。同時，公司推出全新綠激光技術(shù)方案，解決了傳統(tǒng) PBF-LB/M 設備打印銅及銅合金致密度不高、打印效率較低的問題，不斷提高銅及銅合金制件的打印質(zhì)量。

在增材制造專用軟件方面：鉑力特的工藝路徑規(guī)劃軟件（BP 軟件）能夠?qū)α慵�的�?nèi)外輪廓、上下表皮、各種支撐、結(jié)構(gòu)體等自動進行工藝路徑規(guī)劃以及賦予其打印參數(shù)，支持單激光、多激光、變光斑等不同光路方案，能夠?qū)�幾�?G 的 STL 文件進行切片以及路徑規(guī)劃，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢還自研了機器控制軟件（MCS 軟件）能夠?qū)Υ蛴∵^程中的各個參數(shù)進行采集、存儲，對多個重要參數(shù)進行自動控制。集成有基于深度學習的缺陷檢測軟件，能夠?qū)Υ蛴∵^程中的典型缺陷進行識別與處理。能夠提供工廠級的打印設備管理軟件 MES 系統(tǒng)，能夠?qū)︺K力特的設備進行實時監(jiān)控打印參數(shù)、實時顯示打印照片、打印視頻，并且能夠?qū)ι鲜鰯?shù)據(jù)進行存儲以及報表分析。可以用于工廠級設備監(jiān)控、設備運行效率分析等。軟件能夠?qū)υO備進行自動排產(chǎn)，對打印完畢的零部件進行全流程追蹤，對后處理流程進行提前規(guī)劃與工藝制定。

在增材制造裝備方面，自主研發(fā)并生產(chǎn)了 BLT-A160、BLTA300/A320 系列、BLT-A400、BLT-S210、BLT-S310/S320 系列、BLT-S400、BLT-S450、BLT-S500/S510/S515 系列、BLT-S600/S615系列、BLT-S800/S815/S825、BLT-S1000、BLT-S1300、BLT-S1500、BLT-S1025、BLT-C400、BLT-C600、BLT-C1000 等二十余個型號的增材制造裝備，其中 BLT-C600 獲得 IF 大獎、REDDOT 紅點獎；BLT-S300獲得 REDDOT 紅點獎；BLT-S310 獲得中國首屆工業(yè)設計展優(yōu)秀工業(yè)設計獎且成功出口德國，BLTS300、BLT-S600、BLT-S800、BLT-S1000 獲得陜西省“工業(yè)精品”榮譽；BLT-S500 、BLT-S600 、BLT-S800裝備獲得陜西省“首臺套”榮譽，BLT-S1500 達到國家首臺套標準，增材制造裝備核心關鍵參數(shù)達到國際先進水平。鉑力特吹風和光學系統(tǒng)經(jīng)長期驗證，已在穩(wěn)定性和一致性方面達到行業(yè)領先水平。公司，技術(shù)方案持續(xù)優(yōu)化，以更高的成形尺寸、更智能的系統(tǒng)和更高效的生產(chǎn)模式，邁向金屬 3D 打印“大生產(chǎn)時代”的新臺階。

在增材制造應用方面，鉑力特持續(xù)深耕，通過加大研發(fā)、技術(shù)熟化、降本增效等一些列措施，將金屬增材技術(shù)從航空航天逐步擴展到醫(yī)療、模具、汽車、石油化工、商業(yè)航天、新能源、消費電子、機器人、運動消費品等行業(yè)；無數(shù)個新領域、新應用，因為使用金屬增材技術(shù)提升了性能、優(yōu)化了功能、縮短了交貨周期、加快了迭代速度、減少人工、升級了供應鏈、改善了傳統(tǒng)工藝的碳排放和環(huán)境污染等問題，利用增材制造工藝解決客戶痛點，為客戶創(chuàng)造價值。金屬3D 打印已成為產(chǎn)品創(chuàng)新、品質(zhì)優(yōu)化、降低成本、企業(yè)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級的主要手段。

商業(yè)航天方面，近年來，我國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展階段，金屬增材制造技術(shù)正成為傳統(tǒng)行業(yè)破局路上的“關鍵引擎”。金屬 3D 打印技術(shù)在加工商業(yè)航天大尺寸、結(jié)構(gòu)復雜、耐高溫材料零部件時具有先天優(yōu)勢。基于增材制造工藝原理設計零部件，航天設計師可以實現(xiàn)零部件集成優(yōu)化設計、結(jié)構(gòu)功能一體化設計等，滿足航天器輕量化需求，并可以在保證零件質(zhì)量的同時實現(xiàn)零件快速制造，縮短交付周期，加快研發(fā)迭代。除此之外，金屬 3D 打印技術(shù)在批量生產(chǎn)、降本增效方面也具有顯著優(yōu)勢。鉑力特已助力藍箭航天、東方空間、九州云箭、星際榮耀、星眾空間等多個商業(yè)航天客戶完成發(fā)射、飛行任務，參與的多個商業(yè)航天項目已進入批量生產(chǎn)階段。鉑力特為這些公司提供了從優(yōu)化設計到技術(shù)咨詢，從零件研制到設備、原材料配套等的全方位支持。鉑力特參與的商業(yè)航天典型應用場景包括：可重復使用液氧甲烷火箭、固體運載火箭、液體運載火箭，立方星部署器、實驗衛(wèi)星、商業(yè)通信衛(wèi)星等；其中多個商業(yè)航天項目已進入批量生產(chǎn)階段。鉑力特將持續(xù)研判商業(yè)航天客戶需求，在優(yōu)化設計、技術(shù)及研發(fā)支持，設備能力及穩(wěn)定性，產(chǎn)品交付質(zhì)量、周期和最終成本等方面，不斷強化市場競爭力，不斷深化與商業(yè)航天用戶的合作。

壓鑄模具方面，壓鑄模具作為制造精密鑄件的重要工具，廣泛應用于汽車、航空航天、醫(yī)療、建筑、消費電子等行業(yè)，對現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著制造業(yè)持續(xù)升級，終端市場對產(chǎn)品性能、成本和生產(chǎn)效率的要求日益嚴苛，模具制造不僅需要具備更高的強度和精度，還需在輕量化、散熱性能與生產(chǎn)周期等方面全面優(yōu)化。鉑力特通過 3D 打印技術(shù)，在鋁合金壓鑄模具內(nèi)部設計出自由、精確的冷卻通道，使冷卻液能夠直接作用于高溫區(qū)域，進而有效調(diào)節(jié)模具表面的溫度分布，顯著提高冷卻效率，避免模具因熱疲勞而導致開裂等質(zhì)量問題。優(yōu)化后的冷卻系統(tǒng)可極大延長模具的使用壽命，降低維護頻率，保障生產(chǎn)穩(wěn)定運行。采用高性能材料BLT-18Ni300，通過拓撲優(yōu)化，精確去除不必要材料，實現(xiàn)模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)與材料分布的優(yōu)化。BLT-18Ni300具備超高強度與良好韌性，能以較少材料滿足嚴苛的性能要求，由該材料制成的鋁合金壓鑄模具，其重量僅為 27kg。輕量化設計不僅提高了材料利用率，還使得模具在搬運、安裝與維護過程中更加簡便，極大降低了運輸維修時間與成本。此外，鉑力特的 3D 打印技術(shù)在壓鑄模具制造中發(fā)揮著降本增效的作用。相比傳統(tǒng)壓鑄模具制造需要經(jīng)過切削、焊接與裝配等環(huán)節(jié)，3D 打印技術(shù)能夠簡化生產(chǎn)流程，通過整合多道工序?qū)崿F(xiàn)一體成形，有效縮短了制造周期。不僅如此，制造過程中幾乎沒有材料浪費，未使用的金屬粉末材料還可循環(huán)回收利用，進一步降低了生產(chǎn)成本。而且，一體化打印減少了加工工序和裝配環(huán)節(jié)，降低了人力成本和設備占用成本，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益。

人形機器人方面，隨著具身智能技術(shù)的發(fā)展，人形機器人正加速從實驗室邁向產(chǎn)業(yè)化，然而在發(fā)展過程中面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。華力創(chuàng)科學團隊在尋找六維力傳感解決方案過程中，面臨復雜結(jié)構(gòu)設計、質(zhì)量控制及交付效率等諸多挑戰(zhàn)，鉑力特十余年的生產(chǎn)經(jīng)驗、打印工藝和設備能力，能夠保證批量生產(chǎn)產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，進而縮短整體交付周期，助力華力創(chuàng)科學突破瓶頸。微型六維力傳感器 Photon Finger 是目前全球尺寸最小的六維力傳感器，加工難度極高。鉑力特與華力創(chuàng)科學團隊優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計，減少零部件數(shù)量、一體成形，降低了裝配難度和加工難度。在確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)精度的同時，顯著降低了加工成本，并將加工周期縮短至20 分鐘每批次。一體化成形提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，相較于傳統(tǒng)機加一次僅能加工一個傳感器，3D 打印滿版能同時打印15-30 個。不僅如此，產(chǎn)品性能得到了顯著提升，量程及過載能力提升了50%～250%。鉑力特的打印工藝與高強度低成本鋼材料使華力創(chuàng)科學的踝關節(jié)六維力傳感器取得了突破性進展，并助力腕關節(jié)六維力傳感器 PhotonR40 核心結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)，選擇輕量化材料，使傳感器在性能提升的同時，重量減輕 20%～30%，從而提升機器人的穩(wěn)定性和平衡性。此外，通過金屬3D 打印一體化成形降低裝配難度，并顯著提升量產(chǎn)能力，為機器人的穩(wěn)定運行提供了堅實保障。未來，鉑力特將繼續(xù)賦能華力創(chuàng)科學，為智能制造領域注入更多創(chuàng)新活力，推動人形機器人技術(shù)邁向新高度。

3C 行業(yè)方面，隨著折疊屏、可穿戴設備、智能硬件等消費電子產(chǎn)品向輕薄化、高性能化、精密化方向發(fā)展，傳統(tǒng)制造工藝在極限輕量化和復雜結(jié)構(gòu)制造上的局限性日益顯現(xiàn)。金屬3D打印賦能 OPPO Find N5 實現(xiàn)極致輕薄設計，助力 OPPO Find N5 旗艦新品發(fā)布。這是鉑力特繼榮耀MagicV2 后，在 3C 領域落地的第二個大規(guī)模量產(chǎn)應用案例，標志著金屬 3D 打印在消費電子行業(yè)的進一步成熟與突破。在雙方的聯(lián)合研發(fā)過程中，鉑力特憑借深厚的金屬 3D 打印技術(shù)積累，從材料優(yōu)化、工藝開發(fā)到設備批產(chǎn)方案，為 OPPO 提供了一體化增材制造解決方案，承擔了天穹鉸鏈主要結(jié)構(gòu)件——翼板與外轉(zhuǎn)軸中框的制造任務，助力 OPPO 打造出更輕、更薄、更強的折疊結(jié)構(gòu)。最終通過28 道精密工序，實現(xiàn)了每批次 25 小時可產(chǎn)出 300 個全球最薄的鈦合金結(jié)構(gòu)件，將3D 打印鈦合金的商業(yè)化產(chǎn)品最小尺度紀錄從 0.3mm 縮小至 0.15mm。與此同時，鉸鏈整體剛性提升36%，強度提升 120%，核心組件抗沖擊能力提升 100%，確保折疊屏手機在輕薄設計的同時具備更高的耐用性。此次合作不僅展示了金屬 3D 打印技術(shù)在消費電子領域的落地應用，更標志著高端制造技術(shù)在智能終端產(chǎn)品中的新突破。金屬 3D 打印憑借其輕量化材料應用、高精度復雜結(jié)構(gòu)制造能力以及定制化生產(chǎn)優(yōu)勢，在 3C 領域展現(xiàn)出了廣闊前景，可提供傳統(tǒng)加工無法比擬的解決方案。作為金屬增材制造行業(yè)的領先者，鉑力特將持續(xù)推動 3D 打印在 3C 行業(yè)的深度應用，為未來智能制造提供更多可能。

文創(chuàng)方面，鉑力特利用金屬 3D 打印技術(shù)將民族文化與現(xiàn)代科技深度融合，曾推出包括長安古建、簽字筆、龍印章、龍鑰匙扣等一系列文創(chuàng)產(chǎn)品。報告期內(nèi)再推出“長安系列”金屬3D打印文創(chuàng)產(chǎn)品，讓古都風韻歷久彌新。鉑力特從秦地千年的歷史傳承與工匠智慧中汲取文化滋養(yǎng)，用現(xiàn)代科技賦予人類永恒的美學追求以載體，開辟創(chuàng)新路徑，用金屬 3D 打印技術(shù)再現(xiàn)工藝傳世之美，進一步拓展了文創(chuàng)領域應用市場。