雷尼绍TEMPUS技术：多激光金属3D打印速度提高一倍，且不影响零件质量

2024年2月26日，南极熊获悉，全球著名工程技术公司雷尼绍在去年的Formnext 2023展会上曾推出一种名为“TEMPUS”的新型金属3D打印技术。南极熊此前对此也进行过相关的报道：雷尼绍全新技术将金属3D打印构建时间缩短高达50%-南极熊3D打印网 - 平台 (nanjixiong.com)

TEMPUS 技术是一种适用于RenAM500 系列金属增材制造 (AM) 系统的新型扫描算法，可在不影响零件质量的情况下大幅提高增材制造生产率。它在刮涂机运动期间启用激光操作，有望节省大量时间和成本，有可能将整个周期的构建时间缩短高达 50%。整体来看，TEMPUS 技术主要具备以下几点优势：

• 构建时间最多可缩短 50%，且不会影响零件质量；
• 通过减少每个零件的加工时间，用户可以从降低每个零件的成本中受益；
• 这种时间和成本的节省可以最大限度地提高现有用户的机器投资回报，并使新的应用程序适用于增材制造；
  

雷尼绍增材制造总监 Louise Callanan 表示：“降低每个零件的成本对于更广泛地采用增材制造技术至关重要。当今大多数组件的零件成本的主要影响因素是在机器本身上构建零件所花费的时间。因此，减少每个零件的加工时间可以提高生产成本效益。”

△雷尼绍通过 RenAM 500 Ultra 扩展了 RenAM 500 系列。 照片来自雷尼绍

△RenAM 500 系列，包括 Flex 和 Ultra 型号

TEMPUS 重新定义激光生产力

TEMPUS 技术允许激光在涂覆机移动期间发射，每层构建时间最多可节省 9 秒。激光与涂覆机同步，跟踪其运动，无缝熔化粉末。由于构建经常包含数千个甚至更多的切片层，这可以最大限度地减少每次构建的激光关闭时间，将总构建时间减少数十个小时，确保效率并节省大量时间/成本，而不会影响零件质量。

△使用 TEMPUS 技术制造的零件

TEMPUS技术利用复杂的扫描算法对层数据进行排序，在保证零件质量的同时最大限度地提高生产率。生产率提高的程度可能因零件的几何形状而异，但所有形状都可以实现效率的提高。特别是，具有薄型、垂直特性的零件预计将实现更大幅度的生产率节省。

△当涂覆机铺展一层粉末时，激光器“跟随”涂覆机，在涂覆机完成其行程之前熔化正在涂覆的粉末。

△当重涂器返回给料器收集更多粉末时，激光会“跳过”重涂器并继续熔化当前层

△当涂覆机开始铺展下一层粉末时，激光器完成前一层粉末并同时开始加工新层。

雷尼绍提供具有四激光或单激光配置的 TEMPUS 技术，作为标准集成在新型 RenAM Ultra 金属增材制造系统中。RenAM 500 系列用户可以升级到 TEMPUS 以提高生产力。雷尼绍的数据表明，对现有系统进行 TEMPUS 改造相当于添加一台额外的激光器，从而优化了机器的整体投资。

△粉末喷涂机移动时进行激光发射

Callanan 补充道：“这就是TEMPUS technology™ 实现如此巨大飞跃的原因。通常，当涂覆机移动时，激光会关闭。在涂覆机移动时发射激光可最大限度地减少每次构建的激光关闭时间。TEMPUS 带来的时间和成本节省将使增材制造技术得以进入大规模生产应用，而该技术以前是不可行的。”

自 2021 年以来，雷尼绍还与金属部件专家Alloyed建立独家合作伙伴关系，扩大了 TEMPUS 技术在消费电子和计算领域的使用。

RenAM 500 Ultra 释放效率

雷尼绍正在扩展其 RenAM 500 系列，并在 Formnext 上首次亮相 RenAM 500 Ultra AM 系统。RenAM 500继承了RenAM系列设备的优点，将行业领先的设计与新推出的TEMPUS技术和先进的过程监控软件相结合，提高了生产效率。监控软件能够提供详细的分析数据，为用户提供构建过程中的实时可见性。RenAM 500综合系统为金属增材制造用户提供支持，有效加速零件生产，代表了该领域的重大进步。

RenAM 500 Ultra 金属增材制造系统是 RenAM 500 系列的最新成员，加入了专为研发工作量身定制的 Flex 系统，以及专为批量生产设计的旗舰闭环粉末再循环模型。在 RenAM 500 系列中，500S 和 500Q 型号均提供一个或四个高功率激光器的灵活性，能够同时覆盖整个粉床。RenAM500Q Ultra 和 RenAM 500S Ultra 型号目前均可订购。

△连接到打印平台的案例研究组件

Callanan 补充道：“RenAM500 Ultra 系统生产的零件质量与您所期望的 RenAM 500 系列其他系统完全相同，但速度是其两倍。我们很高兴将这种新模型推向市场，因为我们相信提高生产率和降低每个零件的成本将促进增材制造在行业中更广泛的采用。”

行业	示例应用	构建高度 (mm)	层厚度 (μm)	TEMPUS生产力提升(%)	TEMPUS构建时间节省(%)
医疗	胫骨支架	39	60	31	24
航空航天	径向换热器	191	60	61	38
牙科	可摘局部假牙	31	40	66	40
运动	越野自行车凸耳	174	60	53	35

金属3D打印装备的重大进展

在金属3D打印装备的重大创新方面，中国走在了国际前列。

金属3D打印龙头企业铂力特基于十余年的航空航天零部件参研和定制化产品的生产经验，针对大尺寸零件成形的效率、质量、安全等痛点问题，于TCT Asia 2023 开幕首日重磅推出经过工程化应用验证的，26激光、1.5米×1.5米×1.2米超大打印幅面的金属3D打印设备BLT-S1500。最大成形效率可达900cm3/h。BLT-S1500采用动态铺粉策略，可实现多段自动变速，提高铺粉效率；BLT-S1500搭载的BLT-BP，可实现大尺寸零件一次性高效剖分，能够缩短打印前的剖分时间和准备时间，同时提高打印中的效率。此外，BLT-S1500可实现多光分区优化，兼顾打印质量和打印效率。

国产3D打印机制造商易加三维（Eplus3D）推出了EP-M1550，这是最大的金属粉末床熔融（MPBF）系统。其著名的 16 激光器设置能够处理大型构建平台，从而以经济高效的方式生产大型零件。该设计可扩展到 25 个激光器，采用4×4 激光器和检流计矩阵，确保同步操作，构建速度高达 650 cm3/h。它专注于大规模生产，可提供 1558 x 1558 x 1200 毫米的宽敞构建体积，高度可扩展至 2000 毫米，支持航空航天应用的多种材料。

此外，另一家国产3D打印企业——华曙高科推出了配备 16 个光纤激光器的 FS1521M 激光束粉床融合 (PBF-LB) 3D 打印机系列。FS1521M 具有 1530 毫米的构建室直径和 850 毫米的 Z 轴高度，可确保强大的功能。其型号 FS1521M-U 将 Z 轴高度增加至 1650 毫米。两种型号均配备 16x500 瓦光纤激光器，可提高大规模 3D 打印的生产效率。华曙高科在TCT Asia 2023上亮相，将其金属 3D 打印机定位为石油天然气和航空航天等行业的有前景的解决方案，展示了先进技术。