金屬3D打印件可達(dá)幾十米體積，TD-SLM新技術(shù)來了

“可以直接3D打印一個飛機(jī)機(jī)翼的大型金屬3D打印機(jī)，國外即使有，肯定也會對中國禁運(yùn)。核心技術(shù)還得我們自己來�！痹谀骋淮涡袠I(yè)交流活動中，有人對南極熊說。

2018年6月13日，南極熊介紹一個新型的金屬3D打印技術(shù)——TD-SLM，它可打印體積達(dá)幾十米的金屬構(gòu)件，有望給大型金屬件制造帶來革命性突破。而且，這個技術(shù)來自中國北京。


△第一代TD-SLM直徑4m-6m級圓形裝備圖

南極熊從國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站獲悉，由北京龍族夢三維科技有限公司法人竇鶴鴻申請的TD-SLM特大型金屬3D打印裝備的系列IP（知識產(chǎn)權(quán)）成果，獲得了第17項(xiàng)國家專利授權(quán)。據(jù)悉，該技術(shù)成果是在原SLM工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全系統(tǒng)、全要素的創(chuàng)新。而且該公司已經(jīng)申報(bào)了8項(xiàng)國際專利，已完成第一階段程序。

眾所周知：3D打印技術(shù)被稱作現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)的王冠，而SLM即激光選區(qū)熔化工藝被譽(yù)為“王冠上的明珠”，也是被國際制造企業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最廣泛的金屬3D打印技術(shù)。

但長久以來該技術(shù)由于受激光振鏡偏轉(zhuǎn)角度的限制，致使成型構(gòu)件體積較小，無法成型大尺寸功能件，這已經(jīng)成為制約該技術(shù)乃至整個金屬3D打印行業(yè)應(yīng)用與發(fā)展的主要瓶頸。

幾十年來，全世界在該技術(shù)領(lǐng)域雖有一定進(jìn)步，但沒有顛覆理論性質(zhì)的實(shí)質(zhì)性突破，目前已知的德國最大SLM裝備成型構(gòu)件的體積只有800mmX400mmX500mm。

而TD-SLM技術(shù)不但可以成型1000mm級體積以上的構(gòu)件，同樣可以成形幾米、十幾米、幾十米體積的構(gòu)件，這無疑為世界第四次工業(yè)革命進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)全領(lǐng)域智能化制造提供了最佳解決方案。


△第一代TD-SLM  2m級裝備圖


1702年托馬斯 · 紐科門發(fā)明蒸汽機(jī)62年后，被當(dāng)時(shí)的機(jī)器修理工詹姆斯 · 瓦特發(fā)現(xiàn)了缺點(diǎn)，并在馬修 · 博爾頓投資下改進(jìn)了蒸汽機(jī)，產(chǎn)生了第一次世界工業(yè)革命，從而締造了第一個稱霸全球、號稱“日不落”帝國的英國。今天中國沒有“稱霸”的思想，但我們應(yīng)該注意的是工業(yè)制造業(yè)的國際競爭從未停止過，哪國掌握了“制造業(yè)的話語權(quán)”就會在國與國的競爭中獲得相對的戰(zhàn)略優(yōu)勢。這或許正是《中國制造2025》開篇就指出：“制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基”論述的原因吧！

“我們的技術(shù)價(jià)值，絕不是生產(chǎn)現(xiàn)有的任何一款產(chǎn)品所能體現(xiàn)的，而是改變整個工業(yè)設(shè)計(jì)的思想和體系，這是未來中國工業(yè)裝備制造和世界工業(yè)真正需要的，我們的TD-SLM裝備實(shí)現(xiàn)了理論重塑、工藝再造和技術(shù)突破完全可以滿足這個需要”，北京龍族夢三維科技有限公司法人竇鶴鴻。



第二代TD-SLM  作業(yè)面1450mmX1450mm裝備圖

據(jù)悉，該項(xiàng)目投產(chǎn)后將解決智能化制造在大型金屬構(gòu)件制造領(lǐng)域“舉足不前”無法實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀，未來5年可為火箭發(fā)動機(jī)、太空艙、返回艙、火箭燃料貯箱等多形航天器和高鐵轉(zhuǎn)向架及航空裝備提供一體化智能技術(shù)解決方案。

我國航天發(fā)射1g重量的成本是20000元人民幣，而通過TD-SLM技術(shù)一體化生產(chǎn)大形航天裝備后可使重量大幅減輕，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值不言而喻。而該公司未來十年的目標(biāo)是核電站壓力容器和大飛機(jī)等10幾米級和幾十米級特大型工業(yè)裝備的構(gòu)建。

目前，大型金屬3D打印TD-SLM項(xiàng)目正在融資，項(xiàng)目有望投產(chǎn)。屆時(shí)或許給工業(yè)制造將帶來革命性的變革。如果你對項(xiàng)目資料感興趣，可以填寫下面申請表https://www.wenjuan.com/s/Jni2mi/，或聯(lián)系南極熊。

TD-SLM工藝的技術(shù)特點(diǎn)概述：

• 第一，從思想上顛覆了現(xiàn)有SLM技術(shù)與裝備的設(shè)計(jì)理念、理論基礎(chǔ)和技術(shù)認(rèn)知，不在其技術(shù)范疇內(nèi)思考問題；
• 第二，在保證激光系統(tǒng)各項(xiàng)加工參數(shù)不變的前提下，給它裝了個大腦，讓它會“思考”、能“行走”；
• 第三，用智能化設(shè)備和獨(dú)創(chuàng)工藝整合各個系統(tǒng)，以滿足激光系統(tǒng)“行走”的需要，讓構(gòu)件尺寸極限放大。
  

突破的SLM工藝主要技術(shù)壁壘：
可概括為：

•        1、多場鏡分區(qū)掃描銜接面積一體化智能合成技術(shù)；
•        2、多激光智能光路控制、光斑聚焦與精準(zhǔn)定位技術(shù)；
•        3、獨(dú)創(chuàng)多激光器長時(shí)間作業(yè)智能冷卻同步溫控技術(shù)；
•        4、獨(dú)創(chuàng)構(gòu)建過程智能分區(qū)梯次熱熔溫控保持技術(shù)；
•        5、獨(dú)創(chuàng)特大型裝備高溫作業(yè)環(huán)境場智能溫控管理技術(shù)；
•        6、獨(dú)創(chuàng)超大空間作業(yè)環(huán)境場智能監(jiān)控管理技術(shù)；
•        7、獨(dú)創(chuàng)供粉、鋪粉、平粉、集粉一體化智能作業(yè)形態(tài)及控制技術(shù)；
•        8、獨(dú)創(chuàng)特大型裝備智能移動、組合、密閉、構(gòu)建、取件關(guān)鍵性技術(shù)；
•        9、獨(dú)創(chuàng)多激光線纜中繼密閉動態(tài)柔性冷卻智能同步溫控及管理技術(shù)；
•        10、獨(dú)創(chuàng)閉倉質(zhì)量缺陷實(shí)時(shí)智能修復(fù)技術(shù)。
  

不可說
創(chuàng)新的過程，包括解釋質(zhì)疑，甚至應(yīng)該歡迎質(zhì)疑。但中國人需要對自己有信心，這是民族希望所在。顛覆是不能隨意說，但顛覆難道不能是中國做嗎？集體的共性思維取得不了顛覆性創(chuàng)新，這是人類發(fā)展歷史見證了的，有些人需要學(xué)習(xí)一下，歷史上顛覆性意義的創(chuàng)新絕大多數(shù)是某個個體的想象力。做為中國人多點(diǎn)自信還是需要的。
2018-06-13 18:10:38

大兵：應(yīng)該是多振鏡掃描，每個振鏡負(fù)責(zé)一定的區(qū)域，相臨振鏡間掃描有重合區(qū)域已達(dá)成區(qū)塊之間的拼接，才得以行程大體積，這種雖然解決了體積問題，依然沒能解決效率問題，與傳統(tǒng)加工相比還是有一定的優(yōu)勢。 或者有多個振鏡，但是振鏡安裝在導(dǎo)軌上，振鏡在掃描區(qū)域有限的情況下，可以借助振鏡在導(dǎo)軌上的運(yùn)動以擴(kuò)大掃描區(qū)域，從而加大打印體積，不過這一種情況下，導(dǎo)軌的位移誤差和振鏡的掃描誤差累計(jì)會使誤差放大，加工的產(chǎn)品不精細(xì)。聚焦鏡誤差大會導(dǎo)致激光掃描到粉末層的有效功率不均衡，會出現(xiàn)過燒，欠燒的情況，加工的成品可想而知。如果這些問題作者都考慮了，也解決了，這個成品還是值得期待的

这么大的幅面气流管理是一个很大的问题，怎么保证打印过程的烟尘可以良好的排除以及整个幅面气流的均匀性

李強(qiáng)
別動不動就顛覆，獲得什么專利不代表任何東西，先別吹那么大，先做一個1立方米的驗(yàn)證機(jī)驗(yàn)證啊，這個也不需要太多錢，還沒學(xué)會走路，就說飛的多高，只會摔得更慘。再者說國內(nèi)外這么多牛叉企業(yè)搞了多少年了，就你牛叉？SLM設(shè)備的復(fù)雜度不是簡單了解原理就能咋樣的，這不是互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)，有個主意就能融資燒錢。
2018-06-13 16:14:48

李強(qiáng)
@不可說 或許我剛才說的關(guān)于專利的事情過激了一些，表示歉意，好的專利當(dāng)然是有價(jià)值。SLM技術(shù)個人認(rèn)為，也是業(yè)內(nèi)普遍看法，是不適合做大型構(gòu)件的，問題太多，其他留言也說了一些，EOS等行業(yè)領(lǐng)先者為何不去做你們說的這種大型構(gòu)件呢？難道僅僅是技術(shù)原因嗎？做大型構(gòu)件最大的價(jià)值一個方向是于大型鈦合金承力結(jié)構(gòu)件，slm技術(shù)本身在微觀結(jié)構(gòu)方面還是有些問題，很難做承力結(jié)構(gòu)件，并且承力件一般實(shí)心結(jié)構(gòu)，slm技術(shù)由于效率、應(yīng)力等原因，很難做大；另外一個方向就是文中所說薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，也是目前的主流應(yīng)用，特別是航空航天，但是這種零件由于不會受力，一般不會特別計(jì)較一次成型，完全可以多次成型然后拼接，這樣效率更高，失敗風(fēng)險(xiǎn)也會大幅降低。
2018-06-13 23:28:51


李強(qiáng)
@不可說 （接上文）至于核電方向，說說而已，不要當(dāng)真，10年內(nèi)不要考慮了。后面有個留言是粉末量的，咱們也簡單算算，這種高成本的零部件，在航空航天領(lǐng)域，一般以鈦合金材料為主，就算10立方的吧，填滿成形倉，不考慮粉末填充率，大概45噸粉末，一噸鈦粉咋也要100萬以上吧，這么大的構(gòu)件不可能用太垃圾的鈦粉，那么做一個零件，就需要準(zhǔn)備4500萬的粉末，好一些的鈦粉的話，基本也1億RMB了，這僅僅是一次成型的粉末。有誰能用的？不要說航空航天不差錢。還有設(shè)備的費(fèi)用呢？整個中國你能賣幾臺這樣的設(shè)備？這個設(shè)備不是說不好，能做出來當(dāng)然是國之重器了，但是如果是當(dāng)一個生意來做，真心建議不要浪費(fèi)投資人的錢，這個體量的投資還是交給國家來做吧。沒別的意思，是否做這個是你們自己的事情，我是瞎操心，希望你們能做成，但是考慮清楚是否值得來做這個賺錢。
2018-06-13 23:30:12

張政
基于小編提供的描述，猜測這個應(yīng)該是一個多振鏡拼接+振鏡移動的設(shè)備，從目前的技術(shù)成熟度來講，拼接部位的力學(xué)性能層身就不穩(wěn)定，再加上振鏡還要移動，會造成零件拼接尺寸誤差，對于承力構(gòu)件有致命缺陷
2018-06-13 14:53:09

Andy
激光器、振鏡、剖分軟件，粉末才是核心，現(xiàn)在基本都是靠進(jìn)口，沒有核心技術(shù)，光能把零件做大有什么用……看著做出來都好著呢，設(shè)備問題一大堆

陳溪 😊 😊
技術(shù)創(chuàng)新不是簡單的事，但龍族夢有國內(nèi)一流專家團(tuán)隊(duì)，相信他們會做的更好。提醒一下哪些似懂非懂的同袍，你們?yōu)槭裁催@么不愿看見國人強(qiáng)大呢？老眼光要改改了，技術(shù)進(jìn)步就是時(shí)代進(jìn)步與人類社會進(jìn)步的客觀要求，今天龍族夢提出這樣的技術(shù)思想，就值得肯定。我支持一下。
2018-06-13 18:19:36

洞悉未來
激光和振鏡系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提，這也是3D打印產(chǎn)業(yè)化分工越來越明確帶給業(yè)內(nèi)企業(yè)的好處，因?yàn)楝F(xiàn)在的光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)滿足了這些要求。但必須說一下，幾米級體積的構(gòu)件，能成型和從裝備中取出來，這已經(jīng)是現(xiàn)有技術(shù)無法完成的了。他們的創(chuàng)新既然是全系統(tǒng)的，這些輔助技術(shù)就值得點(diǎn)贊。
2018-06-13 18:32:26

洞悉未來
說專利不代表任何東西，這種話的人，你運(yùn)氣真好，因?yàn)槲铱梢悦赓M(fèi)教會你一下。告訴你，專利代表：壟斷。補(bǔ)充一句，是法律保護(hù)的壟斷。學(xué)會了嗎？拜托，你不懂，就不要亂說啦。丟人啊 。每一項(xiàng)專利一定是一份完整的技術(shù)方案，否則不滿足專利授權(quán)的客體要求。你可以說，不是所有專利都有價(jià)值。但不能說專利不代表什么。
2018-06-13 20:44:05

洞悉未來
@李強(qiáng)，你知道什么是TD—SLM技術(shù)嗎？我擔(dān)保你不知道，你是第一次見到圖片中這種技術(shù)形態(tài)的金屬3D打印機(jī)嗎？我擔(dān)保是。你自己說一句對不對。誰告訴你，人家是SLM技術(shù)了？你知道人家的技術(shù)方案嗎？人家說了，不在SLN技術(shù)范疇內(nèi)思考問題，聽得懂嗎？請問，10年后鈦金粉末多少錢？恐怕明天多少錢你都不知道。誰告訴你的人家要用鈦粉的？就算用，你怎么知道人家用不起的？真邪性啊，你是人家的團(tuán)隊(duì)成員？哈哈。學(xué)會看文章啊，人家為什么說的這些應(yīng)用場景，而不是其它方面的？這叫目標(biāo)市場，都是國家重點(diǎn)大項(xiàng)目，大工程，你怎么知道國家資金不會用在這種創(chuàng)新企業(yè)技術(shù)進(jìn)步上的？你了解多少國家增材制造產(chǎn)業(yè)政策？人家的技術(shù)方案，發(fā)展戰(zhàn)略，政策支持，包括資金使用，你怎么會這樣清楚？怎么做出哪些判斷的？不懂，不亂說是最好的選擇��！裝懂也得大概懂點(diǎn)啊。昨天教會你一個問題，今天出來承認(rèn)錯誤，你還不甘心，又學(xué)會了不少吧。
2018-06-14 09:57:23