新型工业化的浪潮下,增材制造成为重构制造业版图的关键引擎,正以创新姿态开辟着产业发展新路。面对快速增长的市场需求,镭明激光紧跟发展趋势,从工业级装备制造到高性能金属材料成形,从航空航天应用创新到模具制造、3C电子等多领域的规模化应用,2024年取得多项技术成果,用镭明力量助力制造业加速向数字化、智能化发展。
针对航空航天、能源动力等领域用户对大型化、一体化、复杂化零部件生产需求,2024年镭明激光重磅发布LiM-X1500HF,作为首款搭载“飞行打印”技术的SLM设备,成形幅面达1500mm×1500mm,最多可配置20激光数,依靠飞行装置实现振镜移动,从而扩展打印面积。配合智能动态变速铺粉策略、Z轴精密传动系统、智能监测系统等,保障连续稳定高质生产。全新风场控制方案,有效带走打印过程产生的烟尘、黑渣,提升大幅面打印的一致性;该风场设计方案在LiM-X1500HF设备上得到充分验证,也为后续开发更大幅面设备奠定了基础。
面对市场对超高尺寸零部件一体化制造的痛点问题,镭明激光在LiM-X800H设备基础上进行技术研发与迭代优化,推出LiM-X800H+,Z轴净成形高度达2500mm,为大尺寸长轴型零件一体化成形提供更优解决方案。采用自研双驱Z轴专利设计,在保证成形高度的同时,控制设备整机高度仅7m,支持大部分厂房的布局设计。
近年来,消费品行业对金属3D打印的需求不断增加,镭明激光基于消费品专用设备LiM-X400M,又推出3000W双激光方案,打印层厚达0.4mm,进一步提升设备的生产效率。此外,发布LiM-X400M+设备,成形尺寸升级为400mm×300mm×450mm,更大的成形空间,满足更多用户对复杂结构零部件生产、批量化生产需求。
纯铜及铜合金具有卓越的导电、导热性及耐腐蚀性,在航空航天等领域具有广泛的应用前景。镭明激光针对纯铜、铜合金等高反材料在金属3D打印成形时面临的困难与挑战,推出绿激光增材制造解决方案,有效提升铜及铜合金零部件的成形质量,支持大幅面多数量绿激光SLM设备定制化开发,为更多特殊材料高质量成形提供设备基础。
高效的粉末循环是金属3D打印批量化、规模化、产业化发展的必然要求,镭明激光针对不同行业用户在不同应用场景下的差异化需求,提供多元化高效粉末循环方案,可自由选配全自动粉路循环和分体式粉路循环方案,保障连续稳定生产。
金属3D打印设备不断向大尺寸、多激光、高效率方向发展,这对设备研发设计提出了新要求,随着激光器、扫描振镜数量的叠加,处理好扫描振镜搭接校准、搭接稳定性、多激光扫描任务分配等问题,是确保成形精度与生产效率的重要一环。为此,镭明激光进行了专项技术攻关,推出振镜智能校准系统,具备全自动、高效率、高精度、易操作等优势,全程自动校准,无需人工干预,缩短打印准备时间,有效控制精度偏差。振镜扫描精度可控制在±0.03mm,多振镜整体扫描精度稳定在±0.05mm;多光搭接精度稳定保持在±0.05mm,可有效消除成形零件在搭接位置的搭接痕迹与搭接错位。
面对SLM成形过程中易出现的飞溅、球化、气孔、裂纹等缺陷,采用激光增材过程检测系统进行实时监控(即熔池监控),做到成形过程可知可控;并分析、评估设备熔池信息,为工艺开发、质量追溯、缺陷分析提供重要依据。
小角度、无支撑技术,提高生产制造效率
使用SLM技术成形复杂结构(如具有内部流道、悬垂等)零部件时,如零件成形角度过小,需在小角度悬空区域添加支撑结构,防止打印过程中已成形部分出现变形、坍塌,但增加了生产成本和后处理难度。镭明激光利用自身丰富的行业经验,对多个关键环节进行系统性探索,进一步优化打印策略,推出无支撑工艺技术方案,突破传统45°成形角度限制,实现小角度(5°~35°)零件无支撑成形,已应用于叶轮等工业零件生产中,降低后处理难度,保证了高质高效生产。
多工艺多材料组合打印,挖掘制造潜力
在航空航天等领域,部分零部件需由多种材料耦合制成,以获得更优异的使用性能,这对金属3D打印技术提出了更高要求。镭明激光面向此类需求,破解工艺难题,将SLM技术与激光熔覆技术相结合,成功制造出高性能复杂结构推力室零件:首先使用SLM技术成形铜合金零件,再利用激光熔覆技术对外表面添加高温合金熔覆层,达到表面改性目的,最终成品兼具高导热与高强度性能,证明多合金多工艺组合3D打印的制造潜力,为快速开发低成本、高质量零部件提供了新的制造思路。
优化工艺技术,助力模具制造转型
随着制造业转型升级步伐加快,不断向先进制造业、智能制造业升级,模具制造领域也在寻求工艺技术创新,以解决面临的瓶颈问题。镭明激光针对模具制造行业市场需求,持续开发金属3D打印工艺技术,依托LiM-X400M系列设备,解决多项模具制造生产难题,为推动行业转型升级贡献关键力量。
优化自动嫁接方案,依据“机器视觉”替代繁琐费时的传统定位方式,定位精度可达±0.1mm。该方案实现了增减材混合制造,将已制造好的机加工零件作为基座,在切削平面上对模具镶件的随形冷却部分进行单独成形,“移花接木”形成完整模具,可显著降低打印成本,缩短打印时间。
为高效、灵活解决模具困气问题,镭明激光通过优化设计结构、调整工艺参数,直接打印出具有排气系统的模具,实现有效透气,大大提高注塑零件整体良品率。
特殊材料成形方案,解决一体化制造难点
2024年,镭明激光以市场需求为牵引,推出LiM-Al-HRM高强铝合金材料,能够克服SLM成形过程中的热裂敏感性、成形零件致密度低等问题,可形成具有较高热稳定性的增强相,改善材料力学性能;据此材料推出的工艺技术方案解决了大尺寸复杂结构高强铝合金零部件难以一体化制造的问题,成功打印LiM-Al-HRM高强铝合金无人机框架:经结构优化改进,整体重量降低约20%,热处理后材料抗拉强度超过570MPa,弹性模量70GPa左右;满足轻量化、高刚度及高强度的技术要求,生产周期、生产成本也得到显著改善。
大层厚打印工艺,为增产提效提供解决方案
2024年TCT展会上,镭明激光展出满幅面打印的汽车连接架展现了金属3D打印技术在规模量产方面的应用。LiM-X1300H设备采用80μm大层厚工艺,112小时完成240个汽车连接架的打印制造,实现多层批量打印,生产周期缩短20%,生产成本降低超60%,为进一步实现增产提效提供了探索路径。
进取点点星铺路,步履稳踏自成功。镭明激光始终秉持“让制造更高效”理念,全力以赴探索金属3D打印发展空间,推动其在更多领域、更广场景、更大平台中实现规模化应用。展望2025,我们将坚定地深入创新、扎根实践、拥抱变革,以先进技术产品、专业服务支持,助力用户实现降本增效提质目标,引领制造业发展变革。
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