金屬3D打印件可達(dá)幾十米體積，TD-SLM新技術(shù)來(lái)了

“可以直接3D打印一個(gè)飛機(jī)機(jī)翼的大型金屬3D打印機(jī)，國(guó)外即使有，肯定也會(huì)對(duì)中國(guó)禁運(yùn)。核心技術(shù)還得我們自己來(lái)�！痹谀骋淮涡袠I(yè)交流活動(dòng)中，有人對(duì)南極熊說(shuō)。

2018年6月13日，南極熊介紹一個(gè)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(lái)革命性突破。而且，這個(gè)技術(shù)來(lái)自中國(guó)北京。


△第一代TD-SLM直徑4m-6m級(jí)圓形裝備圖

南極熊從國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站獲悉，由北京龍族夢(mèng)三維科技有限公司法人竇鶴鴻申請(qǐng)的TD-SLM特大型金屬3D打印裝備的系列IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）成果，獲得了第17項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)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(guó)際專(zhuān)利，已完成第一階段程序。

眾所周知：3D打印技術(shù)被稱(chēng)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(guó)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(zhǎng)久以來(lái)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(wú)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(gè)金屬3D打印行業(yè)應(yīng)用與發(fā)展的主要瓶頸。

幾十年來(lái)，全世界在該技術(shù)領(lǐng)域雖有一定進(jìn)步，但沒(méi)有顛覆理論性質(zhì)的實(shí)質(zhì)性突破，目前已知的德國(guó)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(jí)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(wú)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(jí)裝備圖


1702年托馬斯 · 紐科門(mén)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(gè)稱(chēng)霸全球、號(hào)稱(chēng)“日不落”帝國(guó)的英國(guó)。今天中國(guó)沒(méi)有“稱(chēng)霸”的思想，但我們應(yīng)該注意的是工業(yè)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)從未停止過(guò)，哪國(guó)掌握了“制造業(yè)的話語(yǔ)權(quán)”就會(huì)在國(guó)與國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)中獲得相對(duì)的戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)。這或許正是《中國(guó)制造2025》開(kāi)篇就指出：“制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)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(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)的思想和體系，這是未來(lái)中國(guó)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(mǎn)足這個(gè)需要”，北京龍族夢(mèng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀，未來(lái)5年可為火箭發(fā)動(dòng)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(guó)航天發(fā)射1g重量的成本是20000元人民幣，而通過(guò)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(lái)十年的目標(biāo)是核電站壓力容器和大飛機(jī)等10幾米級(jí)和幾十米級(jí)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(lái)革命性的變革。如果你對(duì)項(xiàng)目資料感興趣，可以填寫(xiě)下面申請(qǐng)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(wèn)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(gè)大腦，讓它會(huì)“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(gè)系統(tǒng)，以滿(mǎn)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(chǎng)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(zhǎng)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(guò)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(chǎng)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(chǎng)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(dòng)、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(dòng)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(cāng)質(zhì)量缺陷實(shí)時(shí)智能修復(fù)技術(shù)。
  

不可說(shuō)
創(chuàng)新的過(guò)程，包括解釋質(zhì)疑，甚至應(yīng)該歡迎質(zhì)疑。但中國(guó)人需要對(duì)自己有信心，這是民族希望所在。顛覆是不能隨意說(shuō)，但顛覆難道不能是中國(guó)做嗎？集體的共性思維取得不了顛覆性創(chuàng)新，這是人類(lèi)發(fā)展歷史見(jiàn)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(gè)個(gè)體的想象力。做為中國(guó)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(gè)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(wèn)題，依然沒(méi)能解決效率問(wèn)題，與傳統(tǒng)加工相比還是有一定的優(yōu)勢(shì)。 或者有多個(gè)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(dòng)以擴(kuò)大掃描區(qū)域，從而加大打印體積，不過(guò)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(huì)使誤差放大，加工的產(chǎn)品不精細(xì)。聚焦鏡誤差大會(huì)導(dǎo)致激光掃描到粉末層的有效功率不均衡，會(huì)出現(xiàn)過(guò)燒，欠燒的情況，加工的成品可想而知。如果這些問(wèn)題作者都考慮了，也解決了，這個(gè)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(dòng)不動(dòng)就顛覆，獲得什么專(zhuān)利不代表任何東西，先別吹那么大，先做一個(gè)1立方米的驗(yàn)證機(jī)驗(yàn)證啊，這個(gè)也不需要太多錢(qián)，還沒(méi)學(xué)會(huì)走路，就說(shuō)飛的多高，只會(huì)摔得更慘。再者說(shuō)國(guó)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(jiǎn)單了解原理就能咋樣的，這不是互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)，有個(gè)主意就能融資燒錢(qián)。
2018-06-13 16:14:48

李強(qiáng)
@不可說(shuō) 或許我剛才說(shuō)的關(guān)于專(zhuān)利的事情過(guò)激了一些，表示歉意，好的專(zhuān)利當(dāng)然是有價(jià)值。SLM技術(shù)個(gè)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(wèn)題太多，其他留言也說(shuō)了一些，EOS等行業(yè)領(lǐng)先者為何不去做你們說(shuō)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(gè)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(wèn)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(gè)方向就是文中所說(shuō)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(huì)受力，一般不會(huì)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(huì)大幅降低。
2018-06-13 23:28:51


李強(qiáng)
@不可說(shuō) （接上文）至于核電方向，說(shuō)說(shuō)而已，不要當(dāng)真，10年內(nèi)不要考慮了。后面有個(gè)留言是粉末量的，咱們也簡(jiǎn)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(mǎn)成形倉(cāng)，不考慮粉末填充率，大概45噸粉末，一噸鈦粉咋也要100萬(wàn)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(gè)零件，就需要準(zhǔn)備4500萬(wàn)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(shuí)能用的？不要說(shuō)航空航天不差錢(qián)。還有設(shè)備的費(fèi)用呢？整個(gè)中國(guó)你能賣(mài)幾臺(tái)這樣的設(shè)備？這個(gè)設(shè)備不是說(shuō)不好，能做出來(lái)當(dāng)然是國(guó)之重器了，但是如果是當(dāng)一個(gè)生意來(lái)做，真心建議不要浪費(fèi)投資人的錢(qián)，這個(gè)體量的投資還是交給國(guó)家來(lái)做吧。沒(méi)別的意思，是否做這個(gè)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(lái)做這個(gè)賺錢(qián)。
2018-06-13 23:30:12

張政
基于小編提供的描述，猜測(cè)這個(gè)應(yīng)該是一個(gè)多振鏡拼接+振鏡移動(dòng)的設(shè)備，從目前的技術(shù)成熟度來(lái)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(dòng)，會(huì)造成零件拼接尺寸誤差，對(duì)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(méi)有核心技術(shù)，光能把零件做大有什么用……看著做出來(lái)都好著呢，設(shè)備問(wèn)題一大堆

陳溪 😊 😊
技術(shù)創(chuàng)新不是簡(jiǎn)單的事，但龍族夢(mèng)有國(guó)內(nèi)一流專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，相信他們會(huì)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(jiàn)國(guó)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(lèi)社會(huì)進(jìn)步的客觀要求，今天龍族夢(mèng)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(lái)
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(lái)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(mǎn)足了這些要求。但必須說(shuō)一下，幾米級(jí)體積的構(gòu)件，能成型和從裝備中取出來(lái)，這已經(jīng)是現(xiàn)有技術(shù)無(wú)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(lái)
說(shuō)專(zhuān)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(huì)你一下。告訴你，專(zhuān)利代表：壟斷。補(bǔ)充一句，是法律保護(hù)的壟斷。學(xué)會(huì)了嗎？拜托，你不懂，就不要亂說(shuō)啦。丟人啊 。每一項(xiàng)專(zhuān)利一定是一份完整的技術(shù)方案，否則不滿(mǎn)足專(zhuān)利授權(quán)的客體要求。你可以說(shuō)，不是所有專(zhuān)利都有價(jià)值。但不能說(shuō)專(zhuān)利不代表什么。
2018-06-13 20:44:05

洞悉未來(lái)
@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(jiàn)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(shuō)一句對(duì)不對(duì)。誰(shuí)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(shuō)了，不在SLN技術(shù)范疇內(nèi)思考問(wèn)題，聽(tīng)得懂嗎？請(qǐng)問(wèn)，10年后鈦金粉末多少錢(qián)？恐怕明天多少錢(qián)你都不知道。誰(shuí)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(huì)看文章啊，人家為什么說(shuō)的這些應(yīng)用場(chǎng)景，而不是其它方面的？這叫目標(biāo)市場(chǎng)，都是國(guó)家重點(diǎn)大項(xiàng)目，大工程，你怎么知道國(guó)家資金不會(huì)用在這種創(chuàng)新企業(yè)技術(shù)進(jìn)步上的？你了解多少?lài)?guó)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(huì)這樣清楚？怎么做出哪些判斷的？不懂，不亂說(shuō)是最好的選擇��！裝懂也得大概懂點(diǎn)啊。昨天教會(huì)你一個(gè)問(wèn)題，今天出來(lái)承認(rèn)錯(cuò)誤，你還不甘心，又學(xué)會(huì)了不少吧。
2018-06-14 09:57:23