导读:近几年金属3D打印技术发展迅速,对于中小尺寸的金属3D打印机,由于市场需求量的增加,价格大幅下调。而对于超大尺寸的金属3D打印机,需求量小、特种用途、需要专属定制开发的设备目前价格依然比较高,要达到上千万甚至数千万元一套。
2022年4月8日,南极熊注意到,财政部网站上发布了一条3D打印设备采购项目招标公告,招标内容为:3D打印设备采购项目以650×650×1600mm大型金属3D打印设备为主体,同时含有配套设备及相关技术服务,主要用于中、大型复杂金属构件的增材制造,预算金额为1800万元人民币。
单从设备的成形尺寸来看,长宽均为650mm,高达到1600mm,目前市面上能达到这种成形尺寸的选区激光熔融的铺粉金属3D打印设备尤为罕见,甚至需要专门定制开发。
招标公告中表示:“合同签订后,须在180天内具备设备预验收条件。合同签订后,须在2022年12月31日前具备设备终验收条件。”也就是说投标方有半年的时间来完成设备交付。此外,投标人须曾经中标过至少1台最大成形尺寸在500×500×1000mm或以上的SLM金属3D打印设备,并且成功经过验收。
此外,这1800万元不但包含金属3D打印机,还包含了很多其他附属设备,包括但不限于以下内容:
(1)基于选区激光熔融的铺粉金属3D打印设备
(2)粉末筛分设备
(3)粉末回收收集设备
(4)粉末烘干设备
(5)粉末存储罐
(6)打印件清粉设备
(7)防爆吸尘器
(8)物料转运吊装设备
(9)粉末流动性检测设备
(10)粉末松装密度检测设备
(11)粉末粒度检测设备
(12)摆锤式冲击试验设备
招标公告的详细信息 https://www.nanjixiong.com/thread-153637-1-1.html
国内超大尺寸金属3D打印机项目
据南极熊了解,国内此前也有过类似的超大尺寸选区激光熔融的铺粉金属3D打印项目,2021年12月,由永年激光研发的YLM-1000型金属3D打印机通过“南宁产投集团3D金属打印设备验收”,YLM-1000型设备是先进的2缸3工位4激光粉末床熔化设备,设备尺寸约为8.1×2.7×6.1米,成型体积为φ1000×800mm,重50吨。可以说是超大尺寸选区激光熔融的铺粉金属3D打印的代表性项目。
国内600mm以上SLM金属3D打印机厂商
目前国内有多家金属3D打印设备厂商推出大尺寸金属3D打印机型,虽然与招标项目中的成型尺寸不完全匹配,但这些公司都具有一定的研发能力。通过更改成型尺寸以及调整配套的软硬件,也能满足需求,有的机型只需要调Z轴一个方向的尺寸。这些工作虽然看似简单,但实际上的技术难度还是很高的,需要做大量的研发、调试、测试等工作,1800万的预算还是需要的。
下面我们来看看国内成型尺寸比较大的代表机型:
铂力特S800
成型尺寸:800*800*600mm
激光器功率:500W×6 (选配500W×8;500W×10)
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-146782-1-1.html
BLT-S800应用领域包括航空、航天、发动机、医疗、汽车、电子、模具、科研院所,材料支持钛合金、铝合金、高温合金、不锈钢、高强钢、模具钢,成形尺寸为800mmX800mX600mm,BLT-S800最大的特点是大尺寸高效成形能力,可以选配6/8/10个三种多激光方案,是自动化、智能化的集大成之作。
主要亮点
1 、可提供6/8/10三种激光器配置方案,本次展示的设备为10激光器配置;
2、 大尺寸成形能力,800*800*600mm;
3、多激光自动拼接校正;
4、不间断粉末供应;
5、设备配备永久过滤系统,滤芯寿命长达10万小时以上。
△S800打印的发动机集成件
该产品充分体现了增材制造产品的创新性设计理念及BLT大尺寸复杂多特征部件的加工工艺能力,展现了金属3D打印在航空航天领域的集成化、轻量化创新性设计及工程应用方面的突出优势。
华曙高科FS621M
成型尺寸:620×620×1100mm
激光数量:单激光1000W;可选配四激光4×500W
详细介绍:https://www.farsoon-cn.com/products/fs621m/
FS621M是华曙高科坚持完全自主研发、持续创新、聚力智造的又一重要创新成果,是基于航空航天应用的独特需求,为航空航天产业化用户量身定制的旗舰机型。
> 超大成型体积
具有1100mm成型缸高度,成型缸体积达到423L,解决金属超大工件生产的痛点。
> 单激光或多激光灵活配置
配置1×1000W或选配4×500W激光器,可很好地兼顾成型效率、全幅面均一性、表面光洁度等应用需求。
> 满足航空航天工艺需求
模块化的循环过滤系统采用二级过滤和双工位设计,大大延长工作时效并可适时智能切换,可满足航空航天用户进行大尺寸部件超长时间加工风场的稳定和烟尘的过滤,为生产高品质部件提供有力保证。同时FS621M模块化的粉末系统为高端产业化用户材料管理提供了前所未有的便捷性,特别适应航空航天用户的工艺需求。
易加三维EP-M650H
成型尺寸:655*655*1200mm3
激光数量:四激光四振镜配置
详细介绍:https://www.eplus3d.cn/Additive-Manufacturing/Metal/article_175
EP-M650H 采用MPBF金属粉末床熔化技术,成型室尺寸可达655*655*1200mm3,四激光四振镜配置,多激光精准定位+拼接区精度控制技术,保证了高效生产和打印品质的均一稳定。可打印钛合金、铝合金、镍基高温合金、模具钢、不锈钢、钴铬钼等材料,适于航空航天、军工等领域大尺寸、高精度和高性能零部件的直接制造。
雷佳DiMetal-650
成型尺寸:625mmX625mmX1100mm
成型技术:激光选区熔化
激光数量:四激光
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-142265-1-1.html
为了解决目前行业内多激光SLM设备普遍面临的多激光一致性、多振镜扫描的位置重合精度、大幅面成形的搭接问题,多激光扫描任务分配问题,雷佳技术团队创新性地推出并实现了多激光同幅面成形方法。雷佳增材放弃了大多数同行采用的矩阵分区域布置形式,采用多激光扫描幅面重合叠加的布置方法,使多激光扫描幅面相互重合叠加的成形区域最大化以提高成形效率,并最大限度地简化多振镜扫描位置精度的问题并减少搭接成形的区域以提高成形质量。在实现问题简化的同时,雷佳也完成了激光一致性、多振镜扫描的位置重合精度等问题的技术攻关,而所有技术成果都凝结于新推出的DiMetal-650。
△DiMetal 650
Di-Metal 650搭载雷佳多激光同幅面成形解决方案,可实现大尺寸多激光同幅面高效成形。Di-Metal 650 4激光同幅面扫描,最大化重叠区域,减少搭接,最优化成形质量的同时,可提高成形效率近3倍;幅面拼接使成形尺寸达625mmX625mm,Z轴尺寸超过1m,是世界上Z轴尺寸最大的SLM设备之一;全新风场设计,风场强劲均匀,确保多激光大幅面成形过程飞溅无残留;工艺过程全自动化设计,配备SLM自动送粉,粉末自动回收和零件自动出仓等自动化功能。
汉邦HBD-1500
成型尺寸:460*460*1500mm
激光功率: 500W×2 / 1000W×2 或 500W×4 / 1000W×4
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-146863-1-1.html
设备参数
成型尺寸:460*460*1500mm
激光功率:500W*2 / 1000W*2 或 500W*4 / 1000W*4
打印层厚:20μm-120μm
打印线宽:70μm-200μm
打印精度:0.05-0.2mm
打印材料:不锈钢、钴铬合金、哈氏合金、钛合金、镍基合金、模具钢、铝合金及钨、钽等难熔金属
设备优势:
- 增高型大尺寸高品质高效打印装备
- 双/四激光可选,稳定智能的多光路设计与管控
- 完善的粉末管理
- 安全长效的过滤系统
- 成熟的风场设计
- 满足更高尺寸、高强度、持续性生产需求,专注于航空航天、汽车零部件制造等领域
探真TS500
成型尺寸:500mm×500mm×1000mm
激光数量:四激光
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-147536-1-1.html
探真技术团队突破了现有单光束选区激光熔化成型的思路,在国际上率先提出四光束扫描的金属零件增材制造的新方法,在保证零件成型质量前提下实现了大尺寸、高沉积效率和高精度的结合。设备拥有全套知识产权。
产品优势:
国际首创四激光束扫描,高效率与高精度完美结合;
完善的气氛循环系统,确保成形质量;
人性化的粉末循环系统,环境友好;
全面监控,自动形成打印报告,提升应用感受。
技术参数:
主机尺寸:6700mm×2500mm×4600mm
最大成形尺寸:500mm×500mm×1000mm(L×W×H)
激光器功率:4*500W 或者 4*1000W光纤激光器
铺粉形式:双向铺粉
零件成形速度: 80-200cm3/h
零件成形精度:±0.05mm
光斑直径:100μm
氧含量:≤100ppm
粉床预热温度:200℃
成形材料:钛合金、高温合金、铝合金、不锈钢、模具钢、高强钢等
西帝摩XDM 2000
成形尺寸:2000mm×2000mm×650mm
成型技术:超大型激光选区熔化
激光数:单列6套振镜
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-146864-1-1.html
苏州西帝摩在2021TCT展会上发布超大型激光选区熔化设备 XDM 2000,据悉,该系统使用了6套振镜系统,台面成型尺寸达2000mm×2000mm×650mm,
移动式扫描系统
设备采用了单列6套振镜6个工位并行移动扫描方案,具体的实现方式是:将2000mm×2000mm的加工台面分成大小相等的6×6个区域,单列6个区域分布6套振镜系统,在开始加工时6套振镜同时工作,当前工位扫描完成后移动振镜平台到下一工位,然后6套振镜同步扫描,依次扫描完成6个工位的加工后结束本层扫描,等待铺粉完成后接着进入下一循环,直至整个零件加工结束。这样,6套并行的同步扫描方法即能实现加工的高效性,也大幅减低了成本。
移动式烟尘处理装置,将“大”化小
产品设计了一种可移动式的吹吸烟装置,该装置随着振镜的位置同步移动,如下图所示,吹吸烟装置与激光振镜一样,在移动过程中具有六个工位,因此在成型仓两侧分别设计了6个管道接口,用于各个工位吹吸烟的气体对流,当吹吸烟装置移动至该位置时,管道接口处的电磁铁启动将吹吸烟管道结合,形成循环的气体对流环境,然后激光振镜开始扫描,加工中产生的烟尘便能在这样的气体对流环境下得到有效处理。将2000mm跨距烟尘处理问题转化为350mm跨距。
永年激光YLM-2500
成型尺寸:2500mmX1000mmX2500mm
激光数量:10/15/20个激光器的三种多激光方案
YLM-2500为世界首款新型SLM设备,成形尺寸为2500mmX1000mmX2500mm,设备采用“原位取件”的工作方式,即成形件完成后,成形件原位不动,直接叉取。“原位取件”对于大型和超大型设备意义重大,大大提高多品种生产效率,并简化结构,利于安全生产。主要应用领域航空、航天、军工、医疗、汽车、模具及科研院所等应用领域。采用具有自主知识产权的模型分层软件、设备控制软件以及多激光协同软件,提高了软件的安全系数,使用者拥有更多的便利性和持续性。
YLM-2500设备采用20激光成形,激光之间两两互补。也可以根据用户需求选配10/15/20个激光器的三种多激光方案。设备可成形钛合金、铝合金、高温合金、不锈钢、高强钢、模具钢、钨合金、高熵合金等。
据悉,永年激光在YLM-2500设备投产之前,已经生产并销售了YLM-1000\YLM-1000A\YLM-1000B三款设备。
△YLM1000
典型产品
中瑞科技iSLM 500D
成型尺寸:500mm*400mm*800mm
激光器数量:双激光
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-139090-1-1.html
iSLM 500D 超高行程大尺寸双振镜金属3D打印系统是中瑞科技在2019年底推出的最新一款金属3D打印机,iSLM 500D金属3D打印系统成型尺寸可以达到500mm*400mm*800mm,采用双激光器双振镜控制系统,主要应用在大型航空航天结构件、卫星支架等领域。
产品结构:
- 双激光器与双振镜控制系统
- 刮刀式双向铺粉系统
- 组合式智能供粉系统
- 双过滤和交换除尘系统
- 成型缸以其交换系统
- 手套箱及零件清理系统
- 粉末预热系统
- 保护气密封系统
- 开放式控制系统
- 多材料工艺软件包
△iSLM 500D金属3D打印系统打印出的金属涡扇叶片
4大核心技术:
- Z向超高行程800mm
- 智能上落粉和下供粉组合送粉方式
- 动态数据分配
- 视觉监控分析
镭明激光LiM-X400H
成型尺寸:450x450x1500mm
激光数量:4激光
详细介绍:https://www.nanjixiong.com/thread-144220-1-1.html
LiM-X400H延续了X系列设备的全开放可定制性,450x450x1500mm标准成形尺寸采用IPG500W×4光纤激光器,Scanlab×4高速振镜,SILL f-θ×4场镜,可实现20-120微米的层厚,较大的提高了打印效率,同时还解决了成形过程工艺变量多,成形质量不能量化控制等问题,X系列模块化的设计使得成形仓、粉末除尘系统、电气系统及软件系统可以灵活配置,满足不同需求的个性化定制。
以上是部分国内代表性的大尺寸金属3D打印机型,究竟哪家公司能够获得这个大项目,我们将持续关注。
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