激光粉末床熔融(LPBF)是一種基于高能束對
金屬粉末進行加工的3D打印工藝,它具有工藝穩定、成型效果好和制造工件強度高等優點。但LPBF工藝同時對設備和加工環境的要求也極高,這也導致此類設備的價格一直居高不下,難以進入中小型企業的平民化應用當中。
2021年11月16日,南極熊獲悉,3D打印機制造商XactMetal公司宣布為其經濟型LPBF打印機——"XM"系列產品增加兩款新機型。
Xact Metal公司最新的兩款打印系統中較便宜的 "XM200C "售價僅為65,000美元,旨在為中小企業首次采用LPBF提供一種簡單易行的手段。同時,功能更強大的XM200G為雙激光器模式,具有可配置的功率和光斑大小,根據Xact Metal公司的說法,它為用戶提供了"工業化的速度和性能,而且價格合情合理"。
Xact Metal的首席執行官JuanMario
gomez說:"XM200G打印機是為那些初次接觸金屬3D打印的客戶量身定做,方便他們了解和熟悉金屬3D打印的各種應用,包括產品開發、
模具制造、金屬粉末床研究和
培訓。Xact Metal致力于進一步擴大金屬3D打印在多個行業的應用,包括
航空航天、
汽車和一般制造業。"
△XactMetal公司的新型XM200C 3D打印機。照片來自XactMetal公司。
Xact Metal的可及性使命
Xact Metal成立于2017年,它打出的旗號是"改變增材制造只為資本雄厚的公司服務的觀念"。該公司表示,為了實現這一目標,它已經開發出一種工藝,將LPBF與"突破性技術"相結合,使用戶能夠獲得金屬打印的制造速度和零件質量的好處,但價格方面更實惠。
除了XM200C和XM200G系統外,Xact Metal公司還將這一技術整合到其即將推出的 "XM300C"設備中,該設備的尺寸為254 x 330 x 330mm,是迄今為止其所有打印機中構建體積最大的。該設備將于2022年第四季度推出,將有兩臺或四臺多激光器配置,據說能夠創造出不需要排膠或燒結的工業級零件。
關于Xact Metal目前的產品組合,它現在銷售的有XM200C和XM200G機器,以及相關的
軟件、材料和服務產品,使它能夠吸引從MAHLE和Medtronic到美國陸軍的不同客戶,并且它還在繼續為其金屬3D打印產品系列尋找新的應用。
△XactMetal公司在RAPID +
TCT 2017上首次推出XM200C。圖片來自Michael Petch。
XM200C:經濟型金屬AM
為了讓盡可能多的制造商利用LPBF的優勢,XM200C采用了經濟但可維修的緊湊型設計。由Xact Metal專有的"Xact Core"高速龍門架系統提供動力,該機器基本上是通過在X-Y軸上的粉末床上方使用一系列輕型、簡單的鏡子來重定向激光。
這樣一來,機器就避免了對任何復雜的旋轉振鏡或F-theta透鏡的需求,同時在整個構建板上保持恒定的激光角度,并在粉床上提供簡化的氣體流動。
這套打印系統還采用了燈泡狀的再涂層設計,它像刀片一樣刮平粉末層,使其能夠在繼續生產之前處理平面外的凸起。另一方面,如果需要的話,該裝置也可以安裝在機器的蓋子上,使其能夠完全從制造室中移除,Xact Metal公司稱這一過程 "很簡單",并允許進行更換或調整。
在其他方面,XM200C有一個易于使用的7英寸觸摸屏和兩個內部攝像頭,為用戶提供實時監控能力,而入門級系統也擁有強大的材料兼容性,包括加工不銹鋼、馬氏體時效鋼和超級合金等粉末以及某些銅、銅、鋁和鈦粉末的能力。
△與XM200C相比,XM200G更傾向于工業3D打印零件。照片來自Xact Metal。
可配置的下一代XM200G
Xact Metal公司的第二代XM200G機器可能與其較小尺寸的同系列產品具備一些相同的功能,但其核心架構與XM200C有很大的不同。首先,更高規格的打印機使用振鏡系統在粉末床上移動激光束,這種方式不僅加快了零件的生產,而且使它有能力同時支持多個激光器。
在實際應用中,這意味著操作者可以同時部署兩個激光器,即可使用100微米光斑大小的100%重疊區域,或者66%重疊和50微米光斑大小。加上該機器的100-400W激光器和水冷振鏡定制選項功能,操作員可針對特定的應用進行配置,無論是研發還是最終使用的汽車和工業制造。
與XM200C不同,XactMetal公司更強大的XM200G機型還具有一個集成的粉末處理系統,這可能是那些尋求進入批量生產的理想選擇,而據Gomez稱,其較大的150 x 150 x 150mm的構建體積和快速的12至16毫升/小時的打印速度使其更適合解決交貨時間密集的應用。
Gomez解釋說:"XM200G系列是打印高性能應用和打印速度至關重要的部件的理想選擇,XM200G的推出是Xact Metal公司持續將金屬粉末床融合的要求和突破性技術結合起來的實踐案例,為增材制造樹立一個新的價格和性能水準。"
技術規格和價格
以下是Xact Metal公司65,000美元的XM200C和90,000美元的XM200G3D打印機的技術規格。有興趣的人可以通過該公司的商店頁面(
https://xactmetal.com/)了解更多關于這些機器的信息,如果需要的話,他們還可以在那里尋求報價。