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多激光束3D打印系统的发展现状与挑战

发布日期:2018-03-19  来源:互联网  作者:中国激光设备网  浏览次数:23
摘要提示:多光束激光3D打印系统,是区别于单激光SLM及SLS打印机的新型粉末床激光成型设备,是金属及高分子粉末材料面向高效率、大尺寸及批
 多光束激光3D打印系统,是区别于单激光SLM及SLS打印机的新型粉末床激光成型设备,是金属及高分子粉末材料面向高效率、大尺寸及批量制造的新一代成型工艺,是粉末床激光成型工艺发展的新趋势。我们来了解多激光束加工的发展现状与挑战。    

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图片:EOSM400四激光束系统

    扩展打印尺寸、大型零件一体成型

    多激光打印系统的定位在于打破当前3D打印技术的生产效率和产品尺寸的限制。当前,多光束包括双光束、三光束及四光束,双光束如华曙新发布的HT1001P大尺寸尼龙机、FS421M金属机以及SLMSolutionSLM280,四光束如EOSM400、SLMSolutionSLM500、铂力特BLT-S500。

    例如,华曙HT1001P打印尺寸达到1000×500×450mm,可实现大型产品的一体化成型和小型产品的批量化生产。    

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华曙HT1001P的超大成型缸

    效率极大提升

    通俗来讲,四激光系统代表着可以同时打印四个零件,与单激光系统相比,大大减少了打印前期的多次准备时间,虽然其铺粉的行程长、打印零件多,但四激光同时打印造成的单层花费时间却并未延长。    

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SLM500四激光束系统

    EOSM400配备了四台400W的激光器,每台激光器负责250×250mm的构建区域(有50mm重叠),可同时制造4个部件,成型尺寸为400×400×400mm,比单激光系统生产效率提升四倍。而SLMSolutions的SLM500的成型尺寸达500×280×365mm,相比于其双激光系统的SLM280,加工效率提升近90%。    

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M400四激光分区3D打印    

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SLM500大型零件四激光一体成型

    提升产能效益

    由于成型空间的增大,意味着一台设备可以一次完成多台设备的加工任务,这对于大型制造商来说可以减少设备的购入数量、降低设备成本、人员维护成本以及设备使用空间成本等。    

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1台M400≈4台M290    

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1台SLM500≈4台SLM125≈2台SLM280

    挑战

    多激光系统不仅意味着可以将零件做大、实现批量制造,里面涉及的技术挑战也有很多。    

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    挑战1.四激光打印机要求设备配备四套光学系统,四台激光器、振镜系统协调运行是否顺畅、能否保证光束和功率的稳定性,零部件能否实现完美无缝拼接;

    挑战2.四激光同时运行也意味着可能会出现更多的打印问题,热场是否均匀,一个零件出现损坏如何避免影响到其他零件的打印;

    挑战3.四个零件能否具有同样的性能,能否实现对不同零件采用不同的控制策略;

    挑战4.由于成型空间的增大,打印过程中的烟尘势必更加难以去除,打印机能否实现一致的过程气体管理。    

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加工中的烟尘问题

    挑战5.能否实现对粉末床、各种参数的实时检测,并能做出反馈。

    小结

    当前,设备商或者说大客户不再满足于小批量制造,扩展打印尺寸、提高打印效率、进一步降低设备购入成本、提高整体收益,是大型制造商努力追求的目标。

    多光束已经成为粉末床激光成型工艺的新潮流,一要做大型零件,二要实现批量制造。多激光束新型设备的研发无不成为设备商竞相追逐的焦点。为了配合效率的提高,无论尼龙机还是金属打印机,实现内部换缸、自动密闭筛送粉的无间断生产也将作为新的技术形式予以体现。在多激光束趋势发展背后,广泛的监控功能、控制功能以及可靠的打印工艺是确保高流程稳定性和零件质量的关键。

通用宣布投资一亿美元,量产第一款带激光雷达的无人车

还记得通用这款没有方向盘,没有踏板的自动驾驶汽车吗?

  一开始我们嘲笑了它,说这是一款按照传统车模子打造的自动驾驶车辆,毫无未来感。

  然而,对于自动驾驶车辆来说,外貌重要吗?能量产才是最重要的。

  通用宣布了要投资超过一亿美金在密歇根工厂量产这款车,Cruise AV 。另外,也第一次发布了高清的车顶激光雷达布置图。

通用宣布投资一亿美元,量产第一款带激光雷达的无人车

  通用计划打造首个自动驾驶出租车车队,在今年一月份向美国联邦政府提交了申请,不过 NHTSA 还未给出最终的审核结果。

  如果能得到政策审批的话,Cruise AV 有望在 2019 年正式上路,并且优先选择之前测试过的城市投放,比如旧金山。

  如果顺利的话,这可能会是第一款激光雷达自动驾驶车辆的量产,并且来自于传统车企。

  关于这辆车的更多细节

  1、感知层,如何监测外部路况信息

  2、如何保证安全性


 

  3、系统上的冗余设计

通用宣布投资一亿美元,量产第一款带激光雷达的无人车

  4、生产组装状态

  5、旧金山的测试车队地图

  6、这辆车的大脑组成

  7、安全系统的重要元素

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
 
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