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凭借无需支撑的金属3D打印技术,Velo3D累计获得1.5亿美元融资

南极熊导读:全球范围内,SLM类的金属3D打印机,激光器的数量越来越多。如果N年后,技术发展到使用100个激光器来同时进行烧结金属材料,速度效率/成本从量变到质变,那么会不会真的重塑金属加工行业呢?

△南极熊假想图:40个甚至100个激光器的超级金属3D打印机

2019年南极熊公众号曾经发布过一个10个以上激光器的金属3D打印视频,有网友在留言处评论说,

△"那是因为激光运动快而造成了视觉假象,小编也太蠢了吧?


然而,10个左右激光器的金属3D打印机,真的要来了。

此前,南极熊报道过这家金属3D打印领域的初创公司Velo3D,凭借无需支撑的金属3D打印技术,Velo3D累计获得1.5亿美元(约合10亿人民币)融资,而且设备已经销售到多家航空航天公司(如SpaceX、Honeywell),以及石油天然气客户。如今,Velo3D再次取得技术的重大突破!

△传统金属3D打印需要支撑(左),VELO3D则无需支撑(右)

2020年10月21日,南极熊获悉,金属3D打印机制造商Velo3D宣布,推出了新型的8激光器Sapphire(蓝宝石)XC金属3D打印机。

Velo3D表示,这款机器已经接到了13台预订单(单台价格会达8位数人民币),与之前的Sapphire机器相比,新设备打印每个零件的成本可以降低75%,效率产能增加了500%。Sapphire XC的特点是拥有一个φ600mm x 550mm的打印仓,并配备了8个1000W激光器。据南极熊了解,这是市面上首台公开发布的8激光器金属3D打印机。

△Sapphire XC的打印尺寸为φ600mm x 550mm  (对比Sapphire的尺寸为φ 315mm x 400 mm )。

虽然新系统发布了,但是交付需要等到2022年第一季度。在此之前Velo3D将忙于制造和交付已经订购的金属3D打印机。

Velo3D的创始人兼CEO Benny Buller表示:"在不需要支撑结构的情况下,3D打印更大的金属零件,对许多工业终端用户来说非常有吸引力。客户将首次能够在大尺寸系统中3D打印任何的几何形状,零件质量有着绝对的保证。大型金属部件的质量保证至关重要,因为一旦打印失败将会造成非常大的经济损失(例如使用单激光的金属3D打印机,某个大型零件打印了30天,却在最后一部分出现问题,导致整个零件作废,不但损失了材料,还耽误了零件交付进程)。"

核心技术

正如在之前的报道中所提到的,Velo3D开发了一种无需支撑结构(核心技术之一)的激光粉末床融合(PBF)的技术,用于3D打印金属部件。这是通过基于模拟的打印准备软件、高度控制的打印室气氛和闭环控制的结合来实现的。

△无支撑金属3D打印专利结构之一。

新的SapphireXC系统,南极熊预计将对3D打印行业产生相当大的影响。Velo3D通过在全球范围内快速部署,取得了大进展。高生产率加上较少的支撑结构意味着,对于一些特别领域的零件,Velo3D的技术非常有吸引力。到目前为止,这家公司已经决定将重点放在航空航天领域,并将进一步在石油和天然气行业进行推荐。

Velo3D通过分析和监控,拥有远超其他金属3D打印厂商的熔池和工艺控制能力(核心技术之二)。作为一家硅谷的初创企业,Velo3D认为改善制造的最佳路径是通过更好的软件和优化。 

从新机器的预付订单来看,客户企业愿意下大本钱来购买使用这种新技术。Velo3D一跃成为PBF(粉末床金属3D打印)的主流厂商。

此外,新设备可用的材料有:F357铝,、钛合金、 Inconel 718和Hastelloy X。Inconel 718是一种航空材料,特别适用于燃气轮机部件的材料。同时,Hastelloy X与Inconel 718一样,也是一种镍基超级合金,用于石油和天然气加工零件。

Velo3D有一份 "Velo3D "认证的材料粉末清单,但材料体系也对外开放的,客户可以使用自己的材料。 

钛合金是最常用的材料,其他两种材料支撑了Velo3D的能源和航空航天应用。F357铝材是与PWR公司合作开发的3D打印材料,PWR公司是一家动力单元散热器、中冷器公司,产品被广泛应用于赛车领域。EOS也有F357,GE的AP&C也有。SLM Solutions也和Honeywell做了一个F357的项目。Sintavia 公司提供这种材料的零件。

F357铝可以焊接、阳极氧化和涂层,也许可以为空间应用和进一步的增强隔热涂层。这种材料也将是汽车轮毂和底盘部件的选择。但是,无论是在商用和军用航空领域,还是在导弹等应用中,F357都将是制造金属结构件的理想选择。
除了新机器,Velo3D还宣布旧系统可以升级。之前的Sapphire将在2021年第二季度通过硬件和软件升级升级到Sapphire Gen 2系统。升级后的系统与当前的蓝宝石系统相比,生产力和部分成本指标将有10-50%的提升。

Velo3D还表示,Sapphire XC使用了与Sapphire 相同的光学设计,重涂机,气流,控制和监视功能。

总而言之,Velo3D在金属3D打印行业再次取得重大进步,并将推动其它同行公司的发展。

多激光金属3D打印趋势

南极熊注意到,随着产业化应用的深入,下游客户对打印速度和效率的要求越来越高,各大SLM技术类的金属3D打印机厂商都在往多激光方向发展。无论是国外的EOS、SLM Solutiuons等,还是中国的铂力特、华曙高科、汉邦科技、易加三维、中瑞科技、鑫精合等一批厂商,都已经纷纷推出2激光、4激光的金属3D打印机,逐渐成为每家金属厂商的必备产品。


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