自SLM Solutions正式發布其下一代12激光金屬3D打印機之後， Additive Industries以及3D Systems隨即也公布了多激光金屬3D打印機的研發進程。而多激光的概念早就超越了我們(men) 的傳(chuan) 統認知，向著5激光、8激光甚至更多數量發展。到目前為(wei) 止，從(cong) 事該技術開發的企業(ye) 和機構明確的已有五家。本期，我們(men) 一一介紹他們(men) 的技術亮點，並在最後對比國內(nei) 玩家當前金屬3D打印機發展關(guan) 注的重點。

Fraunhofer——5振鏡、可擴展的下一代金屬3D打印技術

弗勞恩霍夫基於(yu) 粉末床的金屬3D打印技術新型加工解決(jue) 方案是其FutureAM項目的一部分。該項目於(yu) 2017年11月推出，旨在將金屬部件的增材製造加速至少10倍，重點呈現從(cong) 訂單到完成金屬3D打印組件的數字和物理增值的整體(ti) 視圖，目標是向增材製造的新一代技術邁進。該項目截至本月結束，所有課題均取得了技術上的飛躍。

Fraunhofer多激光係統打印過程

基於(yu) 此所開發的原型機集成了五個(ge) 激光掃描係統，其最大製造尺寸為(wei) 1 m x 0.8 m x 0.5 m。為(wei) 了提高係統的生產(chan) 率，Fraunhofer采用了掃描振鏡和線性軸係統的同步運動（也即光學係統可移動），這便為(wei) 打印尺寸的可擴展提供了可能。這也是與(yu) 其他品牌的產(chan) 品相比最大的亮點，從(cong) 此，基於(yu) SLM工藝的金屬3D打印技術的成型尺寸可能不再受限製。

Fraunhofer多激光3D打印的下一代勞斯萊斯發動機的演示器組件

SLM Solutions——12激光、雙向鋪粉、大層厚燒結工藝的搭配

SLM Solutions 12激光設備的上市對於(yu) 整個(ge) 製造業(ye) 尤其是金屬增材製造行業(ye) 來說無異於(yu) 一場技術革命，具有裏程碑式的意義(yi) ，它必將引起一係列的追趕浪潮。配備12台1千瓦的激光器和0.6 x0.6 x0.6 mm的成型艙室，新設備比SLM 280單激光設備快了20倍；同時使用光學變焦等創新技術、全新優(you) 化的風場艙室設計以及成熟的燒結多孔風牆專(zhuan) 利技術，使其能夠達到最佳的生產(chan) 效率和穩定性。

SLM Solutions 12激光設備介紹

除了激光數量的增加，該設備同時配備雙向鋪粉和大層厚燒結工藝，三者的配合無疑會(hui) 帶來一場關(guan) 於(yu) 打印速度的革命，使打印速率提高到1000ml/h及以上成為(wei) 現實。

為(wei) 了便於(yu) 將新設備集成到工廠和供應鏈中，SLM Solutions還將自動成型缸替換、自動打印開啟以及外部預熱站和外部除粉站等自動化功能集成其中，在提高生產(chan) 效率和降低人的參與(yu) 的同時，使其更加滿足工業(ye) 自動化的發展要求。

新設備打印的大尺寸IN718中框組件，φ560*427.5mm

Velo 3D——8激光、一鍵式校準、可質量追蹤的無支撐SLM解決(jue) 方案

Velo 3D是業(ye) 內(nei) 第一家推出商業(ye) 多激光金屬3D打印機的企業(ye) ，這家公司能夠像往常一樣備受關(guan) 注，仍然是其解決(jue) 了該技術所固有的多個(ge) 痛點。配備8台1KW的激光器，成型尺寸保持了一貫的光學設計、重複塗鋪技術、氣流技術和計量係統等體(ti) 係結構，Flow預處理和Assure質量控製軟件也集成在內(nei) 。

Velo3D Sapphire XC 3D打印機

Velo 3D最亮眼的技術除了無支撐外，還包括預檢和自動校準功能，係統在設備打印前會(hui) 對光斑、激光疊加精度、窗口鏡、傳(chuan) 感器等進行預檢和自動校準，在打印過程中也會(hui) 時刻跟蹤每一層的關(guan) 鍵參數，如粉末平整度、熔池數據等是否符合規格。這些措施相比其他品牌極大保證了製造的安全度，同時降低了操作人員對設備調試能力的要求；其質量追蹤係統可以逐層提取和跟蹤數據，監視構建過程的任何缺陷，確保生產(chan) 質量，並最終提供詳細的構建報告。

Sapphire XC配備Velo3D集成化的解決(jue) 方案

Velo 3D要解決(jue) 的是一切在生產(chan) 中遇到的設備操作、打印失敗、後處理以及後檢測的難點，讓金屬3D打印更方便、更進一步、更低成本的落地應用。

3D Systems——受美軍(jun) 方委托開發世界上最大、最快、最精確的金屬3D打印機

如標題所示，3D Systems在美國陸軍(jun) 研究實驗室（ARL）作戰能力發展司令部處獲得了1500萬(wan) 美元的機器開發合同，所設計的金屬3D打印係統配備9台激光器，成型尺寸達到1m x 1m x 0.6 m。美軍(jun) 方希望將其用於(yu) 滿足武裝部隊的彈藥、地麵車輛、直升機和導彈防禦需求。

3D Systems大型設備的關(guan) 鍵器件源於(yu) 其成熟的DMP打印機技術

上月，新係統的第一份測試打印已經完成。該機器的光學係統能夠為(wei) 九台激光器中的每一台提供單獨的熔池監控係統，從(cong) 而改善零件質量控製。由於(yu) 采用了幾乎相同的光學係統，新機器能夠利用公司現有的材料工藝庫。3D Systems還將六台高對比度單鏡頭反光（SLR）攝像機集成到機器的構建室內(nei) ，從(cong) 而可以進行現場監控。除了粉末床圖像外，該係統的固件還可以捕獲傳(chuan) 感器數據、位置數據和熔池數據，並將所有數據整理到SQL數據庫中，以待全麵了解零件質量。

3D systems DMP Inspection自動執行數據分析

與(yu) 傳(chuan) 統的PBF技術不同，新設備采用了選擇性粉末沉積工藝，僅(jin) 通過在需要的地方沉積材料，因此可以減少在打印非常大尺寸零件時所需要的金屬粉末的用量。與(yu) 其他品牌的不同之處還包括，新設備使用真空構建室，氧氣含量可保持在25ppm以下，氬氣的消耗大約相當於(yu) 其他類型金屬3D打印機的十分之一，從(cong) 而使零件具有較高的化學純度，顯著降低機器運行期間氬氣的總購買(mai) 成本，並通過提高粉末的可重複使用性來節省總成本。

Additive Industries明年推出10激光金屬3D打印機

Additive Industries雖被我們(men) 提及不多，但它的實力不容小覷。這家荷蘭(lan) 3D打印機製造商在2015年就推出了大型設備，並在汽車和航空航天獲得應用。

近日，該公司公布了其在研產(chan) 品的研究進展，新型metalFAB-600配備10台1kW激光器，建造尺寸為(wei) 0.6 m x 0.6 m x 1 m，打印速度可以達到1000ml/h。新打印機還將實現關(guan) 鍵生產(chan) 流程的自動化，如粉末處理、激光對準和校準，以最大程度地提高機器產(chan) 能。

Additive Industries上一代metalFAB1 打印機

metalFAB-600將於(yu) 2021年底正式推出，主要麵向傳(chuan) 統的鑄造和機械加工行業(ye) 。

END

從(cong) 五家企業(ye) /機構推出的新一代金屬粉末床激光熔融設備來看，成型尺寸多聚焦在600mm左右，相比此前多流行的400mm，可謂上升一代。此外，新一代的叫法，還體(ti) 現在激光數量的增加。從(cong) 單激光、雙激光、四激光，如今的產(chan) 品突破了人們(men) 對金屬3D打印機（SLM）設計極限和製造極限的認知。

相比於(yu) 國外玩家把研發重點放在增加激光數量、提高效率上，國內(nei) 廠商則更多傾(qing) 向把設備做大，通過增加激光數量來提高製造效率還並未成為(wei) 國內(nei) 玩家的關(guan) 注焦點，依賴質量追蹤手段來擺脫技術落地應用痛點的努力也稍顯不足。

在粉末床激光熔融係統中，大型組件的質量保證至關(guan) 重要，任何製造失敗都會(hui) 造成嚴(yan) 重的經濟損失，而集成化的解決(jue) 方案已經證明可以生產(chan) 出更高產(chan) 量的高質量零件。在此之後的很長一段時間內(nei) ，國內(nei) 可能還會(hui) 繼續追趕國外同類技術。