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国产技术发力 西通电子推出首款SLM金属3D打印机

四月3D打印2016/09/20

智东西(公众号:zhidxcom) 编 | 四月 近日消息,西通电子推出Riverbase 500工业光固化打 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
编 | 四月

近日消息,西通电子推出Riverbase 500工业光固化打印机、Walnut 18 金属3D打印机,作为首款智能化的SLA/SLM 3D(Stereo-Lithography,俗称立体光固化技术)打印设备,均采用了西通自主研发的点扫描3D打印软件操作系统RiverOS1.0,其金属材料3D打印技术属国内先创行列。

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西通电子为硬创先锋早期报道项目,由前格力系杨雨生于2004年在珠海创办,此前曾推出Formaker All-in-One四合一3D打印机、首款桌面级SLA3D打印机等产品。其核心专利产品“水星”采用零故障中断技术,官方声称其性能远超Makerbot,打印失败率控制在5%。现以B端客户为主。

产品亮点:成型扫描策略+树形支撑系统

工业光固化打印机Riverbase 500的外观尺寸为1.75m*1.10m*1.95m,容积100L,内面板交接呈弯曲型。Riverbase 500使用光固化3D打印技术,适用于光敏树脂。零件扫描速度为6.0-12m/s,采用Gcode数据接口。其产品优势在于激光功率可在线测量,工艺参数优化设定。采用液位自动控制,支撑扫描分离谁急。可实现24小时无人值守,自动化程度较高。

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金属3D打印机Walnut 18采用主流SLM,即激光选区溶化技术,选用红外高能光纤激光(带水冷),氩气保护。据悉,光纤激光器维护成本较低,光束质量优良,光电转换效率高等优点使其应用于快速成型优势十分明显,功率从200W、400W、500W不等。适用于不锈钢、模具钢、钴铬合金、镍合金、铝合金、铁基合金等打印材料,采用Gcode格式。由于使用Scanlab高精度扫描震镜,可保证整个打印过程的平稳。零件扫描速度为6.0-12m/s。

据介绍,西通提出的激光扫描创新之处在于当第N层扫描完后,铺下一层粉,第N+1层扫描线偏移0.5个光斑的距离,使得激光在第N层的搭接凹谷处进行同向扫描。之后再进行X型错层扫描,熔化后的金属液与第N层扫描线的侧面润湿,金属液在重力作用下润湿填充凹谷处,两层之间的熔合线结合紧密,鲜有孔洞,润湿效果良好,致密度近乎100%。

传统3D打印多采用悬垂结构成型,需要预先添加支撑以保证成型过程的稳定性,成型结束后再去除支撑,获得完整的零件。传统垂直悬垂结构优化悬垂结构使SLM成型零件的局部形状精度、尺寸精度不能达到要求,或者成型过程失败。在悬垂结构不可避免的情况下,西通首先采用树形支撑系统,能够在减少支撑情况下将实现悬垂结构顺利成型,这一创新对SLM工艺的提升和应用范围拓展具有很大的意义

基于金属打印在临床应用的现状,传统技术采用固定夹角即同角度交叉扫描,层表面质量优化SLM成型零件的表面粗糙度一般为15~50μm,相比于传统方式加工的零件有不小的差距。西通RiverOS1.0系统采用双层间X渐变错层扫描,即在+2 +4 +6 层采用0.5度夹角逐步变化方式。能够直接优化改善SLM成型件表面质量,研究发现,双层间X渐变错层扫描扫描方式,能够将粗糙度Ra控制在8μm以下。

行业背景:海外公司占据了九成市场

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我国最早从1998年开始SLM相关技术的研究工作。先后安排了973计划、863计划和总装“十五”、“十一五”预研等项目。北京航空航天大学、西北工业大学、等国内研究机构也开展了激光快速成形与修复技术及其设备的开发研制,并取得了一批成果。但主要其采用学习国外技术路径,商业化程度进展缓慢。

金属3D打印技术应用前景广泛、结合力强,尤其适合航空航天、汽车等高端产品关键零部件的制造,其操作软件非常重要,但目前,金属3D打印的控制系统几乎全部控制在国外制造商手中,包括德国EOS公司(EOSINGM270及其M280),SLMSolutions公司,ConceptLaser公司(MCusing系列),都开发出了不同型号的机型,包括不同的零件成形范围和针对不同领域的定制机型等,占据了全球90% 以上的市场份额。

这样无形中拉高了国内制造业使用3D打印技术的成本,西通此次推出的自主操作系统的金属设备,是国产技术的重要突围。

 

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