領(lǐng)先金屬增材制造公司Velo3D , Inc.(紐約證券交易所代碼:VLD)已于2021年12月23日宣布已交付了首個Sapphire® XC,這款機器具有8個1kW激光器,是Velo3D目前最新、最大的金屬3D打印機,能夠?qū)崿F(xiàn)更快的生產(chǎn),制造更大的金屬零件。與前一代Sapphire打印機相同,Sapphire XC也使用Flow?打印準(zhǔn)備
軟件、Assure?質(zhì)量控制軟件和IntelligentFusion制造工藝。
△Sapphire XC
備受關(guān)注的Sapphire XC
Sapphire XC旨在實現(xiàn)將Sapphire上開發(fā)的零件無縫過渡到更大、更高效,從而降低75%的生產(chǎn)成本。據(jù)稱,SapphireXC能夠生產(chǎn)的最大零件比原始Sapphire大400%,使購買它的
航空航天公司能夠擴大產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模和現(xiàn)有的金屬3D打印機機隊。
△8激光器,每個1000W
機器的重點參數(shù):
- 更大的構(gòu)建體積:使用激光粉末床融合 (LPBF) 技術(shù),構(gòu)建體積為直徑600毫米,高度550毫米。
- 附加激光器:配備八個1千瓦的激光器逐層選擇性地焊接粉末金屬,而Sapphire僅使用兩個1千瓦激光器。
- 更快的非接觸式重涂機:使用Velo3D專有的耐突起重涂機,速度是Sapphire的兩倍,大大減少了非生產(chǎn)性時間。
- 配套軟件:可分析零件設(shè)計的Flow?印前準(zhǔn)備軟件,以及可監(jiān)控構(gòu)建并逐層提供詳細(xì)報告的Assure?質(zhì)量保證和控制系統(tǒng),無縫兼容Sapphire打印機。
- 打印效率:產(chǎn)量提高400%,生產(chǎn)成本降低75%。
Sapphire XC能夠使用多種材料生產(chǎn)航空、航天、國防、石油和天然氣以及
能源行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)部件。可用金屬列表包括Inconel 718 & 625、Hastelloy X、Hastelloy C22、鋁、Scalmalloy和鈦Ti-6Al-4V。
△Sapphire XC使用光學(xué)設(shè)計、重涂器、氣流、控制和監(jiān)測功能
Velo3D目前有17個SapphireXC打印機,以及19個額外訂單積壓。盡管這家公司并沒有明確表示具體是哪家航空航天公司,但是目前SpaceX、Launcher、Primus Aerospace、Honeywell等公司均已成為Velo3D的客戶。
“卡脖子”技術(shù):無支撐金屬3D打印
VELO3D與現(xiàn)有的粉末床熔接工藝不同,可以無支撐打印低角度甚至0°(水平)的懸垂,以及大直徑和高達100mm的內(nèi)管。不僅省去了
后處理,而且克服了45°法則——角度小于45°的就必須添加支撐。
△傳統(tǒng)金屬3D打印需要支撐(左),VELO3D無需支撐(右)
據(jù)VELO3D介紹,核心技術(shù)一種刮刀工藝(re-coater process),名為非接觸式刮刀。它不使用傳統(tǒng)接觸刮刀鋪粉機制,而采用非接觸式技術(shù),即鋪粉時刀片不與金屬粉床接觸。粉末鋪展完畢后,刮刀在粉末層上面進行一種非接觸式過程,確保粉末絕對平整。整個過程刮刀不與實際床身或部件接觸,實現(xiàn)高自由度的無支撐金屬3D打印。據(jù)了解,這種工藝非常擅長生產(chǎn)高寬比、薄壁零件、大型件等。
△無支撐金屬3D打印專利結(jié)構(gòu)之一
多激光金屬3D打印機
隨著金屬3D打印的不斷發(fā)展,多激光器系統(tǒng)似乎是提高制造速度的一個方向。
EOS、SLM Solutiuons,以及中國的
鉑力特、
華曙高科、
漢邦科技、
易加三維、中瑞科技、
鑫精合等金屬3D打印機廠商紛紛推出了多激光金屬3D打印機,有的甚至配置了10個激光器。
△FS721M-8
在
南極熊2021年度最值得關(guān)注打印機回顧中,華曙高科Farsoon在
TCT 亞洲貿(mào)易展上發(fā)布了配置8個1000瓦光纖激光器的FS721M-8,這是這家公司迄今為止最大的打印機,構(gòu)建體積為720x 420x 420毫米。機器的成形速率最高可達250-300ml/h,比4激光提升2倍,多光束搭接區(qū)域與非搭接區(qū)域打印質(zhì)量及性能接近一致,可制造包括鈦合金、鎳基高溫合金、鋁合金、不銹鋼等材料。而大尺寸成型缸可滿足多種應(yīng)用場景零件尺寸需求,解決高端應(yīng)用領(lǐng)域中大尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成型效率難題。