臺可同時打印非金屬和金屬材料的工業級3D打印機誕生?

 
       2017年12月15日,南極熊看到,武漢華科三維發布了一個“重磅消息”:這是個3D打印行業值得關注的“大日子”,武漢華科三維科技有限公司經過數年的研究和試驗,研制出了臺可以同時打印非金屬材料和金屬材料的工業級3D打印裝備HK PM250.
 
  SLS和SLM都是使用激光作為能源,照射融化粉末材料,層層堆疊成型。但這兩個技術合二為一,技術難度多大?實際應用如何?


 
  在以往的3D打印裝備中,非金屬材料和金屬材料的3D打印有著明顯的界限。無論是裝備的配置,還是零件的打印工藝,都有較大區別。現實應用中,當我們需要一次打印出非金屬材料和金屬材料結合緊密或者內嵌的零件時,還沒有可行的方法。需要用不同的3D打印裝備分別打印制造,然后手工組裝在一起。
 
  為此,武漢華科三維科技有限公司通過長時間的研發和工藝探索,將SLS和SLM工藝相結合,開發出臺可以同時打印非金屬材料和金屬材料的工業級3D打印裝備HK PM250,實現了在一臺裝備上既可以打印非金屬零件,又可以打印金屬零件。該裝備已提供給南京農業大學,用于科研和教學工作。
 
  五大創新點
 
  1、金屬/非金屬一體化材料復合成形
 
  提出了光纖激光器 CO2激光器的雙激光復合掃描系統,開發了一套金屬/非金屬多功能打印系統,研究了一套預熱、熔化和光整的工藝,解決了兩類材料需不同裝備的難題,實現一臺設備完成金屬和非金屬的復合打印工作。
 
  2、精確定位吸粉/送粉機構,實現工作面上多材料精確送粉
 
  在此基礎上,我們設計了特殊的定向吸送粉機構,根據零件功能和設計需求,可針對指定區域粉末進行吸取和定量噴送,精確控制在零件的不同部位打印非金屬或者金屬粉末,從而實現非金屬粉末和金屬粉末零件的一體化成形,如一次打印出內部鑲嵌電路的尼龍零件。
 
  3、高精度高效率鋪粉技術
 
  提出了精密雙導軌自轉式鋪粉技術,發明了雙送粉缸一體式粉床鋪粉裝置,解決了SLM工藝對鋪粉系統高平面度、高效率要求的難題,提高了送鋪粉效率,鋪粉平面度誤差小于0.02mm,零件成形精度達到100±0.1mm。
 
  4、一體化抽真空成形腔,氧含小于100ppm
 
  該裝備采用抽真空方式來保證成形室內的氣氛,通過專門的氣密設計,保證成形過程中的氧含量可控制在100ppm以下。
 
  5、零件特征自識別及自適應掃描填充生成技術
 
  提出了零件特征自識別及自適應掃描填充生成技術,開發了面向SLS/SLM設備的模型數據預處理軟件系統,實現了不同特征大面積(250*250)成形自適應掃描,解決了大尺寸復雜零件加工精度難以保證、加工效率不高的問題。
 
  對于3D打印創新技術,南極熊認為十分應該支持鼓勵。國產3D打印廠商,也任重道遠。



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