金属激光3D打印系统研发

2020-07-30 10:11

3D打印技术可以追溯到1984年，Charles Hull最早开发出从数字数据打印出3D物体的技术。经过30多年的发展完善，现在已经在许多领域进入实用化阶段。特别是在2012年初王华明教授主持的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成型技术”项目获得国家技术发明一等奖以及2013年美国总统奥巴马在国情咨文中提出发展3D打印技术的重要性，该项技术才开始真正进入普通民众的视野，成为资本追逐和技术研究的热点。

金属激光3D打印系统研发

激光3D打印工艺研究从零开始

工艺的研究始于2012年，激光技术与自动化联合实验室刚刚成立。联合实验室主要研发任务是对激光切割、焊接、熔覆、淬火、3D打印等高功率激光加工工艺进行深入细致的研究，为后续的设备开发提供理论和实践指导。切割和焊接的工艺都有了基础，而熔覆、淬火、3D打印技术工艺是从零开始的，激光功率多大、增材制造材料、用量与烧结速度都尚未可知。查文献、做实验、一次次更改参数做测试，线切割、抛光、腐蚀看金相，从最初的不锈钢、铁基合金、镍基合金，到后来的钴集合金、高温合金、铜粉的工艺一步步开发下来，积累了丰富的经验。

功能部件重点开发

激光熔覆头对于激光熔覆和3D打印设备是一个很核心的部件，直接关系到成型质量的好坏、粉末的利用率以及设备的可持续性。公司内部自主研制，从最开始的单管直接喷粉、到后来的多路同轴和环形同轴送粉、再到后来的条形送粉、基本上涵盖了所有的送粉方式，目前我们的送粉喷嘴不用再进口了，企业成本下降了，售后响应也更快速了，从而获得了良好的经济效益。

3D打印设备全面布局

得益于对3D打印工艺和功能部件的系统深入研究，和实验室状态下的大量实践，我们很快就将研究成果应用于实践，向用户成功交付一套激光修复和增材制造设备。通过对3D打印软件进行深入的探究，并将其和机器人技术进行进一步融合，再到后来在三维五轴无限旋转激光加工头的技术突破，很快实现了机器人激光熔融式增材制造和三维五轴大幅面式激光增材制造设备的开发和销售。在上述研究的基础上，结合事业部在数控机床上的技术优势，顺势开发了激光3D打印－机加工复合机，并马上交付客户使用。通过这几年的努力与坚持，我们实现了机器人、三维五轴机床、增减材复合机、选择性激光熔化四种类型设备的全面布局。

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