第416章金属加工方法革变,下一个研发重点
以目前的热源形式来分,金属3D打印可分为激光(单模)SLM、激光(多模)LENS、电子束(粉末)EBM、电子束(丝材)EBFF和电弧WAAM。
星海集团利用自主研发的激光技术,目前主要采用SLM和LENS技术,材料都是采用粉末形式。
以目前的设备型号来看,可以制造1000mm*800mm*600mm的零件,如果想加大零件尺寸并不难,增加导轨长度即可,不过,精度会有一定的影响。
一直以来,全球金属3D打印的发展似乎并未达到预期中的革命性发展,以世界金属3D增材代表企业Velo3D公司为例,
主要有三个因素影响。
第一,材料组织较差,一直达不到锻件水平。
也许构件的某些性能达到了同成分锻件水平,但材料组织依然达不到。
目前,星海集团已经解决了这个关键问题。
第二,制造效率问题。
一般来说,SLM技术的每小时制造效率为5-20立方厘米,如果是LENS(材料组织较差),可以到达10-80立方厘米,甚至可以达到300立方厘米。
以制造钢铁为例,钢材的密度为7.85克/立方厘米。
也就是说,金属3D增材的每小时制造效率,SLM技术大概是40-160克,而LENS则为80-2400克,每天24小时持续制造,最多也就五十多公斤。
如果是钛合金和铝合金,由于密度更小,单位生产的重量更低。
制造效率越高,相应地成形精度也会低许多。
所以,这项技术只适合于制造复杂程序非常高,而且批量少的结构件。
对于传统的机械制造(如车铣刨磨钻)而言,零件的制造成本随复杂程度的提升指数级的增长,且与制造的批量有关系,批量小于3000件时,成本非常高。
而零件的复杂程度对增材制造的成本影响很小,增材制造过程几乎不受零件复杂程度的影响,其成本主要决定于制造该零件所需要的时间。
因此对于单件小批量生产和具有较高几何复杂性的零件,增材制造具有显著的竞争优势。
如今,星海集团在SLM和LENS技术上有很大进步,单枪数量的效率比同行顶尖设备要快3倍-5倍。
这方面的原因,主要是设备空行更快、扫描速度、多通道送粉、多激光束、熔化效率更快等优势。
而且,星海集团的设备可以配置多枪同步进行,最多可配3把喷枪。
多加枪就意味着多加轴,占用空间,这还不是最重要的,主要是需要解决同步运行时的算法问题。
所以,运用3枪的设备,可比同行顶尖设备的效率要快5-15倍。
如果计算加工价格,差
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