小匯總:17個熔覆噴涂金屬3D打印技術(shù)廠商對比

2019年11月，全球規(guī)模最大的3D打印專業(yè)展會FORMNEXT 2019在德國法蘭克福隆重舉行，全球超800家3D打印上下游的廠商參展。南極熊看到了大量高速金屬激光熔覆、噴涂3D打印的技術(shù)，目前已在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過程中演化出多種不同類型，并廣泛應(yīng)用于增材制造、再制造、表面工程的各個領(lǐng)域。由于應(yīng)用獨(dú)特，不少應(yīng)用型廠商利用熔覆噴涂金屬3D打印技術(shù)展開業(yè)務(wù)，在悶聲發(fā)財了。

照激光熔覆的材料類型和材料與激光束的耦合形式，可將常見的激光熔覆技術(shù)分為同軸送粉激光熔覆技術(shù)、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)（也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)）、高速激光熔覆技術(shù)（也叫超高速激光熔覆技術(shù)）及高速絲材激光熔覆技術(shù)。

同軸送粉激光熔覆技術(shù)
同軸送粉激光熔覆技術(shù)一般采用半導(dǎo)體光纖輸出激光器和盤式氣載送粉器，熔覆頭采用中心出光的圓形光斑方案，光束周圍環(huán)狀送粉或者多束送粉，并設(shè)置由專門的保護(hù)氣通道，粉束、光束與保護(hù)氣流交于一點(diǎn)。熔覆工作時該焦點(diǎn)處會形成熔池，隨著熔覆頭與工件做相對運(yùn)動，在工件表面形成覆層。

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)
旁軸送粉激光熔覆技術(shù)也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)，其一般采用半導(dǎo)體直輸出激光器或半導(dǎo)體光纖輸出激光器和重力送粉器，熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶送粉方案。熔覆頭工作時，合金粉末經(jīng)送粉嘴輸送至工件表面進(jìn)行預(yù)置，隨著熔覆頭與工件做相對運(yùn)動，矩形的激光束掃描預(yù)置的合金粉末并將其熔化形成熔池，冷卻后形成熔覆層。

超高速激光熔覆技術(shù)
超高速激光熔覆技術(shù)是德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)的一種新型的激光熔覆技術(shù)，于2017年開始在國內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。超高速激光熔覆技術(shù)采用光束質(zhì)量較好的半導(dǎo)體光纖輸出激光器或光纖激光器，采用精密設(shè)計的高速激光熔覆頭和高轉(zhuǎn)速或移動速度的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。其激光束與粉束、惰性氣體氣流的耦合經(jīng)過精密設(shè)計，工作時使一部分激光能量用于加熱粉束，另一部分穿透粉束的激光束加熱基材，粉末在進(jìn)入熔池之前就已經(jīng)熔化或加熱至很高的溫度，縮短了粉末熔化所需的時間，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的熔覆線速度（線速度最高可達(dá)200m/min，普通激光熔覆最高2m/min）。

高速絲材激光熔覆技術(shù)
高速絲材激光熔覆技術(shù)是天元智造公司基于市場需求和激光熔覆技術(shù)的發(fā)展趨勢，從環(huán)保、高效率以及高質(zhì)量的理念開發(fā)的新一代激光熔覆技術(shù)。其采用半導(dǎo)光纖輸出激光器、高精度送絲系統(tǒng)和精密熔覆頭，以金屬絲材為熔覆材料進(jìn)行激光熔覆。工作時，金屬絲由側(cè)向送入激光束，激光束將金屬絲熔化后形成熔池，隨著熔覆頭與工件的相對運(yùn)動形成熔覆層。

下面南極熊做個小匯總，國內(nèi)外采用金屬激光熔覆、噴涂的3D打印廠商和其采開發(fā)的技術(shù)。

1.永年激光
技術(shù)：激光熔覆技術(shù)
江蘇永年激光是顏永年教授創(chuàng)辦的一個金屬3D打印機(jī)企業(yè)，永年激光擁有YLC-I 五軸機(jī)器人LCD機(jī)床、YLC-500橋式LCD設(shè)備等型號的激光熔覆設(shè)備，激光功率可達(dá)4000W，熔覆尺寸可達(dá)2米直徑。

  

優(yōu)勢特點(diǎn)包括

• 顯著提高材料的力學(xué)和耐腐蝕性能
• 可以很方便的加工一些高熔點(diǎn)、難加工的金屬材料
• 溫度控制及在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了制造的數(shù)字化、智能化和無紙化
• 制造速度快、節(jié)省材料、降低成本
• 根據(jù)成形尺寸實(shí)現(xiàn)可定制化
• 可在零件不同部位形成不同的成分組織，合理控制零件的性能
  

△永年激光熔覆應(yīng)用

永年激光的激光再制造工程是集高能激光技術(shù)，先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，CAD/CAM技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、先進(jìn)材料技術(shù)和光電檢測技術(shù)為一體，以產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計和管理為指導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為目標(biāo)，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化為手段，來修復(fù)或改造失效產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施和工程活動，不僅能使失效的零件恢復(fù)到原有尺寸，而且性能達(dá)到或超過原基材水平。

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2.中科煜宸激光
技術(shù)：激光熔覆技術(shù)、電弧增材制造技術(shù)WAAM
中科煜宸大型送粉式金屬3D打印裝備采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心部件（如加工頭、送粉器、工藝軟件等），廣泛應(yīng)用于航空航天、科研教育、船舶、模具等行業(yè)，為以上領(lǐng)域的終端用戶提供了上百套智能金屬激光增材制造裝備，中科煜宸已成為國內(nèi)激光增材制造裝備的供應(yīng)商。

激光熔覆技術(shù)是使用激光將金屬粉末直接熔融，逐層沉積成型。激光熔覆技術(shù)完成的熔覆涂層冶金質(zhì)量高、稀釋率低、變形小、表面光潔度高，屬于先進(jìn)環(huán)保的再制造加工技術(shù)，在工業(yè)再制造領(lǐng)域極大地減少企業(yè)的后續(xù)機(jī)加工成本，能有效延長產(chǎn)品使用周期。

  

△寶鋼的牌坊修復(fù)

目前，中科煜宸已經(jīng)推出了RC-LDM2020、RC-LDM4030、RC-LDM8060、RC-LDM1500、RC-LDM3000、RC-LDM4000送粉式金屬3D打印機(jī)，和RC-WAAM1500 、RC-WAAM-3000電弧3D打印裝備。

△RC-WAAM1500 電弧3D打印裝備

電弧增材制造技術(shù)(WireArcAdditiveManufacture，WAAM)是一種利用逐層堆焊原理，采用基于熔化極惰性/活性氣體保護(hù)焊(MIG/MAG)的冷金屬過渡焊接(ColdMetalTransfer,CMT)、鎢極惰性氣體保護(hù)焊接(TIG)以及等離子體焊接電源(PA)等焊機(jī)產(chǎn)生的電弧為熱源，通過絲材的連續(xù)添加，在程序的控制下，根據(jù)三維數(shù)字模型由線-面-體逐漸成形出金屬零件的先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)。

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3.武漢天昱智造
技術(shù)：微鑄鍛復(fù)合增材制造技術(shù)
“智能微鑄鍛銑復(fù)合增材制造”技術(shù)和設(shè)備由武漢天昱智造首席科學(xué)家、華中科技大學(xué)張海鷗教授及其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，將鑄、段、銑削“三合一”，用一臺設(shè)備就能生產(chǎn)結(jié)實(shí)、耐磨的金屬產(chǎn)品成品，可直接應(yīng)用，打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙，有望開啟人類實(shí)驗(yàn)室制造大型機(jī)械的新篇章。

  

智能微鑄鍛銑復(fù)合制造技術(shù)融合3D打印、半固態(tài)快鍛、柔性機(jī)器人3項(xiàng)重大技術(shù)，將金屬鑄造、鍛壓、銑削技術(shù)合三為一，實(shí)現(xiàn)3D打印鍛態(tài)等軸細(xì)晶化、高均勻致密度、高強(qiáng)韌、形狀復(fù)雜的金屬鍛件，全面提高制件強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命及可靠性，全面解決世界性難題。

常規(guī)3D打印金屬零件的過程是打印算一層，鑄造算一層，鍛壓又一層，三者要分開依次進(jìn)行，即前一個步驟完了，后一個步驟方可進(jìn)行，中間還要騰出金屬冷卻的時間。智能微鑄鍛銑復(fù)合技術(shù)可以同時進(jìn)行上述步驟，邊鑄邊鍛，銑削，打印完成即為成品。

“智能微鑄鍛銑復(fù)合增材制造技術(shù)”技術(shù)原理

鑄造、鍛壓、銑削合三為一，改革傳統(tǒng)制造技術(shù)，短流程綠色制造，一臺設(shè)備替代原有的多工序長流程和多臺大設(shè)備。

技術(shù)優(yōu)勢
高性能可靠性：發(fā)揮難成形材料極限潛能；
高效率：熔積效率 5～15kg/h至大幾十kg/h；
低成本：熱源及絲材為激光和粉材的1/5～1/10，能量及材料利用率高。

技術(shù)創(chuàng)新
1.率先提出電弧微鑄軋復(fù)合直接成形高性能金屬零件的方法；
2.施加微區(qū)逐步鍛造機(jī)械力使熔積自由成形的半凝固/剛凝固區(qū)產(chǎn)生粘塑性變形；
3.面向高端部件極端服役條件和增材制造成形性。

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4.德馬吉DMG MORI
技術(shù)：激光粉末沉積技術(shù)
DMG MORI推出的其獨(dú)特的混合式加工解決方案，它將銑削加工技術(shù)與激光金屬沉積加工工藝結(jié)合在一起，該工藝采用了一套粉末噴嘴，其在粉末床中的加工速度要比激光燒結(jié)加工技術(shù)快20倍。通過在一臺機(jī)床上將增材制造與傳統(tǒng)的減材制造這兩種加工技術(shù)結(jié)合在一起，使增材制造的生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步擴(kuò)大和補(bǔ)充，以替代與諸如銑削加工和車削加工相競爭的傳統(tǒng)機(jī)加工方法。

△超大型Lasertec 125 3D打印組合加工機(jī)床

△通過采用多個粉末噴頭，可以在Lasertec 65 3D組合加工機(jī)床上，以夾層形式，生產(chǎn)兩種或多種材料制成的創(chuàng)新組件

該混合式加工機(jī)床將銑削加工的高精度和高表面光潔度等優(yōu)點(diǎn)，與激光粉末沉積加工的靈活性和高熔積速度結(jié)合在一起。LASERTEC 65型增材制造激光熔覆加工機(jī)床上配有一套二極管激光裝置來代替刀具，將噴涂金屬粉末材料添加到激光束之中，使金屬粉末一層一層地熔覆在基材之上。從而在沒有氣孔或裂縫的情況下，使粉末與基材熔合在一起。金屬粉末與基材表面之間形成了一個高強(qiáng)度的焊接效應(yīng)。冷卻后，可對沉積金屬層，采用機(jī)械方法進(jìn)行加工。

△ 3D組合加工機(jī)床，一次裝卡可以完成5軸銑削以及激光堆焊技術(shù)

該工藝的最大優(yōu)越性在于其可用于將類似的或不同的金屬層熔合在一起，根據(jù)不同的精度要求進(jìn)行機(jī)加工，然后再熔覆添加下一層金屬，而該區(qū)域采用銑刀或其他刀具是無法接近的。因此，混合式加工解決方案對維修工作和模具生產(chǎn)具有很大的實(shí)用意義，而且對其他應(yīng)用領(lǐng)域也提供了一種令人感興趣的可選用方式，特別是無法采用其他增材制造技術(shù)的大型零部件加工領(lǐng)域。

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5.Titomic
技術(shù)：冷噴涂3D打印技術(shù)（TKF）
Titomic開發(fā)的Titomic Kinetic Fusion冷噴涂3D打印技術(shù)（TKF）采用與冷噴霧類似的工藝，逐層建立鈦零件，而不是簡單地涂覆表面，根據(jù)Titomic的說法，該技術(shù)在形狀和尺寸方面沒有限制，Titomic Kinetic Fusion工藝由CSIRO，澳大利亞國家科學(xué)機(jī)構(gòu)和Force Industries共同開發(fā)，采用冷噴涂技術(shù)，但將其用于3D打印鈦合金部件。

△3D打印鈦合金火箭

打印過程包括在一個室內(nèi)噴射鈦粉，在這里氣體被加熱，鈦顆粒通過噴嘴加速并從噴槍中噴出。該噴槍由機(jī)器人手臂控制以精確的圖案噴射，并且當(dāng)顆粒在表面上彼此“碰撞”時，它們通過塑性變形的過程在機(jī)械水平上粘合。Titomic Kinetic Fusion不僅在制造金屬部件方面有所不同，而且還以非常大的規(guī)模打印這些部件。公交車大小的3D打印機(jī)能夠打印大型鈦組件 - 從高爾夫球桿到復(fù)雜的飛機(jī)機(jī)翼部件。它還可以在25分鐘左右打印金屬自行車車架。

技術(shù)優(yōu)勢：

• 將可以使用不同的金屬熔合，用于具有增強(qiáng)工程性能的大型無縫結(jié)構(gòu)
• 結(jié)構(gòu)堅固，無焊接、折彎或彎曲弱點(diǎn)
• 不需要大量的配套生產(chǎn)工具
• 高效率高生產(chǎn)力，每小時可打印28KG金屬粉末
• 更有效地利用能源和資源，節(jié)省生產(chǎn)成本
  

Titomic每小時可以打印大約45公斤的材料，比現(xiàn)在市場上速度最快的3D打印機(jī)快10-100倍。此外，據(jù)稱這些快速打印的物體比普通的鈦強(qiáng)度高34％。

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6.Titomic
技術(shù)：Kinetic Fusion工藝
Titomic 的Titomic Kinetic Fusion工藝采用冷噴涂技術(shù)，用于3D打印鈦合金零件，該技術(shù)通過在腔室中噴射鈦粉末來成型，氣體被加熱然后通過噴嘴加速鈦顆粒并從噴槍中噴出。該噴槍由機(jī)械臂控制，可以噴射出精確的圖案，當(dāng)金屬粉末顆粒在表面上相互“撞擊”時，它們通過熱塑性變形過程在機(jī)械水平上粘合。

此工藝與現(xiàn)有的其它金屬3D打印工藝一樣能打印鈦合金，但性能更強(qiáng)，而且強(qiáng)許多，打印速度可達(dá)45公斤/小時（高出約10-100倍），打印成品強(qiáng)度能高出34%，同時打印尺寸十分驚人（正在建造的設(shè)備尺寸為9米 x 3米 x 1.5米，有望成為世界最大的金屬3D打印機(jī)）。

下面，南極熊就為您簡單介紹一下Kinetic Fusion工藝：它在封閉的腔室中進(jìn)行，主要原理是通過高熱氣體將金屬粉末加速到音速的1.5-3倍，再通過噴嘴從噴槍射出。這樣，粉末顆粒便會在目標(biāo)表面相互撞擊，通過一種塑性變形過程，以機(jī)械水平牢固地結(jié)合到一起。整個過程如下圖所示。值得一提的是，噴槍是由機(jī)械臂精確控制的，所以可以非常精確地按照既定的圖案噴射。

▲Kinetic Fusion工藝原理圖

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7.SPEE3D
技術(shù)：超音速3D沉積（SP3D）技術(shù)

澳洲SPEE3D公司研發(fā)的超音速3D沉積（SP3D）技術(shù)，其成型方式并非使用激光融化金屬粉末，而是利用火箭引擎以極高的速度沉積金屬粉末，實(shí)際打印時，粉末會在約400℃的環(huán)境中被加速到1000米/秒，然后撞擊到機(jī)械臂的金屬板上，瞬間發(fā)生飛濺，同時產(chǎn)生大量的熱，從而融化金屬粉末，完成打印，能在6分鐘內(nèi)打印出一只金屬錘子。

△工業(yè)級金屬3D打印機(jī)LightSPEE3D

LightSPEE3D使用SPEE3D的專利3D打印技術(shù)，可以“快速、低成本地”制造出鑄件級零件，如支架、歧管和發(fā)動機(jī)組件。在單次作業(yè)中，它既可以打印單個零件，可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)。據(jù)SPEE3D說，無論什么產(chǎn)品和多少數(shù)量，他們的機(jī)器都能經(jīng)濟(jì)地按需打印，速度比傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)快100至1000倍。

其工藝的主要優(yōu)勢包括更快的3D打印速度，這比典型的粉末床激光工藝快得多。此外，它們的工藝還允許使用在幾種替代金屬3D打印工藝中不易使用或甚至不可能的粉末金屬。例如，銅是SPEE3D系統(tǒng)中常用的金屬，但在其他同類金屬3D打印系統(tǒng)中很少發(fā)現(xiàn)這種材料。

△LightSPEE 3D打印倉

現(xiàn)在也可以混合不同的粉末金屬以形成合金。例如，SPEE3D的機(jī)器生產(chǎn)了復(fù)雜的鋁制散熱片，使用銅的功能來傳遞熱量，適合戶外使用。SPEE3D現(xiàn)在可以生產(chǎn)多組件結(jié)構(gòu)，這是一個非常有趣的發(fā)展。

然而，使用SPEE3D工藝生產(chǎn)的零件的細(xì)節(jié)和分辨率水平并不像SLM金屬3D打印工藝那樣精細(xì)。所以SPEE3D將鑄造廠作為其主要市場，通常生產(chǎn)大量粗糙金屬零件。其策略是使工廠能夠生產(chǎn)小批量零件，例如5-100個單元。使用正常的制造工藝，生產(chǎn)這個數(shù)量通常會過于昂貴。這可能為當(dāng)?shù)罔T造廠開辟全新的市場。

△6.2分鐘就可以3D打印一把錘子

PEE3D工藝的最大優(yōu)勢是3D打印成本底; 縮短時間。例如，上圖所示的銅輪僅在2.8分鐘內(nèi)完成，成本僅為10美元。這是一個巨大的價格優(yōu)勢。

SPEE3D工藝的另一項(xiàng)改進(jìn)是他們對噴嘴可靠性的研究，特別是對某些材料。當(dāng)噴嘴以超音速噴射金屬顆粒時，噴嘴明顯承受很大的應(yīng)力。這項(xiàng)工作通常是避免磨損和堵塞噴嘴之間的平衡，這是一對矛盾體。

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8.GE
技術(shù)：雙機(jī)械臂噴涂金屬3D打印技術(shù)
通過收購德國Concept Laser、瑞典Arcam兩家知名金屬3D打印公司，以及自行研發(fā)，美國通用電氣（GE）已近成為了不折不扣的超級金屬3D打印巨頭，掌握了當(dāng)前最主流的三種金屬3D打印技術(shù) — 粘合劑噴射、激光燒結(jié)和電子束熔融，GE研究另一種暫時不算主流但極具潛力的技術(shù) — 冷噴涂技術(shù)，GE研發(fā)的噴涂金屬3D打印采用了雙機(jī)械臂控制+機(jī)器學(xué)習(xí)，有兩條機(jī)械臂，一條負(fù)責(zé)“抓住”并控制構(gòu)建板（和上面的打印件），另一條負(fù)責(zé)冷噴涂，更靈活（有12個自由度）。

截至目前，GE已經(jīng)成功利用這臺雙機(jī)械臂冷噴涂金屬3D打印機(jī)做到了一些事情，比如打印出了噴射引擎的螺旋槳葉。而未來，他們必定會用它實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用。

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9.MX3D
技術(shù)：WAAM電弧熔絲3D打印技術(shù)
MX3D對WAAM電弧熔絲3D打印技術(shù)進(jìn)行了大量改進(jìn)，一般WAAM技術(shù)的采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊接（MIG）、鎢極惰性氣體保護(hù)焊接（TIG）以及等離子體焊接電源（PA）等焊機(jī)產(chǎn)生的電弧為熱源，熔化金屬絲材，在程序的控制下，根據(jù)三維數(shù)字模型由線-面-體逐漸成形出金屬零件的先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)，不僅具有沉積效率高；絲材利用率高；整體制造周期短、成本低；對零件尺寸限制少；易于修復(fù)零件等優(yōu)點(diǎn)，還具有原位復(fù)合制造以及成形大尺寸零件的能力。

△12米長的3D打印鋼橋

△3D打印的結(jié)構(gòu)鋼連接器

MX3D對WAAM技術(shù)進(jìn)行了大量改進(jìn)，其產(chǎn)品理念是要將3D金屬打印技術(shù)用于全新的行業(yè)，制造可靠的機(jī)器，適合在室外進(jìn)行現(xiàn)場施工和重型工業(yè)使用。

MX3D大尺寸電弧熔絲金屬3D打印機(jī)的特點(diǎn)有：

• 支持打印異形件：通過使用具有（至少）6軸自由度的工業(yè)機(jī)器人，可以打印出比傳統(tǒng)3軸龍門系統(tǒng)復(fù)雜得多的形狀。
• 室外環(huán)境作業(yè)：因?yàn)橛羞@么多的自由軸，所以可以通過在打印過程中簡單地移動機(jī)器人，來打印比機(jī)器人本身范圍更大的零件。稱此為“外框打印”。
• 減少材料消耗并減少浪費(fèi)：形狀自由度的提高導(dǎo)致可以打印針對重量和強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化的形狀。這樣可以大大減少材料的使用。
• 降低成本：WAAM打印單元的成本約為SLM粉床打印機(jī)的1/5。此外，基礎(chǔ)材料的成本降低了約10倍（不銹鋼絲5歐元/ kg，而SLM不銹鋼粉需要50歐元），對于大型打印金屬制品，WAAM將是非常合適的技術(shù)工藝。
• 速度：模型打印時間非常短（大多數(shù)情況下少于一小時），每小時沉積率超過2公斤，增加產(chǎn)能并大大減少交貨時間。
  

MX3D的使命很明確：將3D金屬打印的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用到新興的，具有高影響力的行業(yè)。 通過與全球工業(yè)合作伙伴的緊密合作，MX3D的軟件工程師創(chuàng)建了智能，強(qiáng)大且易于使用的機(jī)器人增材制造技術(shù)，使用戶能夠3D打印金屬中的大型物體。MX3D的生產(chǎn)過程中使用了機(jī)械臂和WAAM 3D打印機(jī)以及其軟件來生產(chǎn)大型復(fù)雜的金屬物體。

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10.Meltio
技術(shù)：3E金屬沉積技術(shù)
Meltio采用獨(dú)創(chuàng)的3E金屬沉積技術(shù)——一種LMD金屬沉積技術(shù)的升級版本，能能夠自動同時使用金屬絲，金屬粉末，或同時使用這兩種金屬而無需更換噴嘴，該技術(shù)可以成型常用的任何材料制成的100％致密金屬零件：鈦，鋼，銅，鋁，鉻鎳鐵合金等。

3E沉積技術(shù)無需更換噴嘴、驚人的效率和成本、與強(qiáng)大擴(kuò)展性，打印機(jī)還可以用金屬絲，粉末或通過將兩種材料組合在同一零件中而無需更換噴嘴來制造零件，使用焊接中常用材料制成的100％致密金屬零件包括鈦，鋼，銅，鋁，鉻鎳鐵合金等，硬件的購置成本比當(dāng)前市場價格低約50％至75％，并可以使用市場上任何可購買到的金屬絲和粉末材料，成本降低多達(dá)10倍。

  

使用的線材

MeltioMeltio推出的桌面級金屬3D打印機(jī) M450可以用金屬絲和粉末原料打印復(fù)雜的金屬部件。使用金屬絲材打印零件，使打印過程都變得非常干凈，并確保了100％的物料效率。能夠處理粉末填補(bǔ)了傳統(tǒng)LMD的空白，并帶來了動態(tài)混合合金的能力。M450不僅具有完整零件的金屬3D打印功能，還具有用于零件修復(fù)，激光熔覆，激光焊接。

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11.Optomec
技術(shù)：LENS技術(shù)
Optomec總部位于阿爾伯克基，成立于1997年，致力于為金屬制造提供專有的LENS技術(shù)。 LENS由Sandia國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)，是一種定向能量沉積（DED）3D打印技術(shù)。LENS系統(tǒng)使用高功率激光器（400W至3kW）將粉末狀金屬堆疊成完全致密的三維結(jié)構(gòu)，Optomec的LENS 3D打印技術(shù)特別適合在預(yù)制組件上打印新材料，因此，它主要用于零件修理和維護(hù)等應(yīng)用中。

Optomec提供了全系列的LENS 3D打印機(jī)，總共有七個系統(tǒng)， Optomec最近還推出了新的沉積頭，稱為LDH 3.X，作為LENS系統(tǒng)模型的可選升級。LENS系統(tǒng)使用高功率激光（從500W到3kW）將粉末狀金屬融合成完全致密的3D結(jié)構(gòu)。 LDH 3.X集成到Optomec的金屬3D打印系統(tǒng)中，包括LENS CS 600和CS 800，并通過先進(jìn)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)和可變光學(xué)器件來實(shí)現(xiàn)高功率。

   

△AJP技術(shù)3D打印

LDH 3.X的功能包括改進(jìn)的通道、水冷頭、以及快速更換噴嘴，可根據(jù)應(yīng)用換上不同的噴嘴類型（例如4針尖，同軸電纜，高懸伸等）。此外，LDH 3.X在高功率下長時間工作，也不會過熱。

  

△Optomec的新型LDH 3.X激光沉積頭可提供更大的靈活性，使得在激光功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳的DED打印效果。

這款激光沉積頭設(shè)計用于各種工業(yè)應(yīng)用，包括大大小小的結(jié)構(gòu)，高功率下的高速沉積、維修、涂層和熔覆等。它具有0.6毫米尺寸的聚焦光斑，可用于處理較小的零件或復(fù)雜的特征構(gòu)建，而2或3毫米的聚焦光斑可為大型零件或復(fù)合式操作提供更高的激光功率。

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12.德國通快
技術(shù)：激光金屬熔化 (LMF)和激光金屬堆焊 (LMD)
德國TRUMPF（通快）主要有兩種金屬3D打印解決方案：激光金屬熔化 (LMF)和激光金屬堆焊 (LMD)。激光金屬熔覆同樣以其英文名稱 Laser Metal Deposition（簡稱為 LMD）、Direct Energy Deposition（直接能量沉積）或 Laser Cladding（激光熔覆）聞名。該工藝流程相當(dāng)簡單：激光在部件表面生成一個熔池，通過噴嘴自動注入金屬粉末，形成相互焊接在一起的焊珠，可在現(xiàn)有基體上形成結(jié)構(gòu)或者成型整個部件。

通快使用LMD技術(shù)的機(jī)型包括TruLaser Cell 3000、TruLaser Cell 7040。

△激光金屬堆焊 (LMD)設(shè)備TruLaser Cell 3000

△TruLaser Cell 3000內(nèi)部結(jié)構(gòu)

△激光打印頭

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13.Additec
技術(shù)：激光金屬沉積（LMD）
Additec桌面級金屬3D打印機(jī)μprinter采用了激光金屬沉積（LMD）技術(shù)，激光金屬沉積（LMD）是一種焊接工藝，將材料引入由高功率激光產(chǎn)生的熔池中焊接成型，LMD屬于定向能量沉積（DED）工藝的范圍。通常，引入的填充材料是粉末，通過圍繞激光束的錐形環(huán)噴嘴注入。 添加的材料形成焊縫，然后涂覆下面的金屬。 該工藝用于包層應(yīng)用，其中部件的耐磨性增加，在將材料添加到磨損部件的修復(fù)應(yīng)用中，或在復(fù)雜幾何形狀的自由形式制造中（3D打�。�，與其他類型的焊接相比，LMD導(dǎo)致較小的熱影響區(qū)，低稀釋和組件中的低殘余應(yīng)力。

Additec的Wire LMD-WP（線粉）工藝以同樣的方式工作，但是我們使用多個光纖耦合二極管激光源，而不是讓一個激光束通過沉積頭的中心進(jìn)入，它們均勻分布在頭部中心軸周圍 。 這釋放了固體填充材料的中心路徑，并允許對普通MIG焊絲進(jìn)行單向處理。 在線孔周圍，我們的沉積頭還具有錐形粉末噴嘴。 這樣，與傳統(tǒng)的激光熔覆頭相比，沒有功能損失。 此外，還可以同時沉積線材和粉末以形成兩種組分的新合金。

除了通過線材沉積實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量之外，與粉末沉積相比，它還允許制造關(guān)于懸突的更復(fù)雜的幾何形狀。 由于高冷卻速率，可以實(shí)現(xiàn)可靠的橋接，實(shí)際上將材料沉積在半空中。

Additec沉積系統(tǒng)可以加工各種各樣的材料，通�？梢允褂萌魏慰珊附拥慕饘佟� 然而，當(dāng)處理室沒有惰化時，存在一些限制。 例如，鋁和鈦有利于惰性處理室。 然而，通過在開放的大氣壓條件下使用高反應(yīng)性材料的線料原料比使用粉末的危險性小得多，并且通過使用可從Additec獲得的大型保護(hù)氣體擴(kuò)散器可以獲得成功的結(jié)果。

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14.ELB-Schliff
技術(shù)：HMT金屬沉積AM工藝
德國機(jī)械工具制造商ELB-Schliff推出了一款為增材制造（AM）任務(wù)配備的研磨機(jī)，millGrind可以通過通磨削和銑削工藝實(shí)現(xiàn)減材制造，又能使用激光熔覆技術(shù)在單獨(dú)的生產(chǎn)周期內(nèi)使用航空航天用合金材料制造出精細(xì)、復(fù)雜、重要的終端使用部件。

配備了混合制造技術(shù)（ HMT）中的激光金屬沉淀系統(tǒng)的millGrind是世界首臺具有混合研磨系統(tǒng)的機(jī)器，機(jī)器安裝了由英國研發(fā)的HMT Ambie激光熔融頭。

HMT金屬沉積AM工藝是通過惰性氣體將金屬粉末吹到基質(zhì)表面，然后再使用激光將其融化。所使用的兩個噴頭分別可以實(shí)現(xiàn)1.6毫米沉積和3毫米沉積，速度可達(dá)10-15克/分鐘。兩項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的調(diào)整都非常容易。

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15.西亞基
技術(shù)：電子束增材制造（EBAM™）
西亞基的EBAM工藝結(jié)合了計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、增材制造加工原理和電子束能量源，從CAD程序設(shè)計的3D模型開始，西亞基的全鉸鏈?zhǔn)诫娮邮鴺�，通過將送進(jìn)腔室的金屬絲材一層一層的熔覆構(gòu)建，直至工件達(dá)到接近凈形的形態(tài)，之后，近凈形的工件需要接受熱處理和后期數(shù)控機(jī)床的精加工，最終產(chǎn)生的廢料極少。

△西亞基EBAM110設(shè)備

西亞基通過IRISS™（層間實(shí)時成像及傳感系統(tǒng)）技術(shù)將打印質(zhì)量和設(shè)備可操控性一步到位的同時實(shí)現(xiàn)。IRISS是目前金屬3D打印領(lǐng)域唯一能夠?qū)崟r監(jiān)測和控制的系統(tǒng)，它可以感測并數(shù)字化自調(diào)整金屬熔覆，具有極佳的精確性和可重復(fù)性。該閉環(huán)控制系統(tǒng)是西亞基EBAM金屬3D打印工藝可以從第一件開始直到最后一件，持續(xù)打印出具有相同的幾何形狀、機(jī)械性能、微觀結(jié)構(gòu)和金屬化學(xué)性質(zhì)的工件的基本原因。

  

△西亞基EBAM工藝在使用鈦金屬3D打印空客飛機(jī)尾部上方翼梁時的兩個不同階段。左側(cè)照片呈現(xiàn)了早期預(yù)成型階段的工件。右側(cè)圖片呈現(xiàn)了工件的最終形態(tài)。

EBAM技術(shù)使用絲材原料，該原材料囊括了各種金屬和難熔合金。例如：鈦、鉭、鈮、鎢、鉻鎳鐵合金和不銹鋼。西亞基的EBAM 110設(shè)備擁有一個高達(dá)1778 mm x 1194 mm x 1600 mm的工作腔室，可打印從203 毫米到5.79米長的工件。EBAM也是金屬增材制造市場中熔覆速度最快的3D打印工藝，平均金屬熔覆速率為每小時3.18至9.07公斤。

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16.大連海博瑞思
技術(shù)：近凈成形（Laser Engineered Net Shaping，LENS）
大連海博瑞思和多家企業(yè)合作，研究開發(fā)針對復(fù)雜零件的五軸聯(lián)動增減材制造工藝及應(yīng)用技術(shù)，推出了以SVW80C-3D增減混合五軸加工中心。

X，Y和Z軸分別可達(dá)800 mm，800 mm 和600 mm；其次機(jī)床精度較高，定位精度可達(dá)8μm，重復(fù)定位精度為5μm；再者打印工件尺寸較大，可達(dá)1000 mm x440 mm；沉積效率達(dá)到300cm3/h以上。SVW80C-3D使用光纖激光器，光電轉(zhuǎn)化效率高，維護(hù)使用成本低。性能參數(shù)高而售價低，SVW80C-3D具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

五軸“打印”不僅可以任意角度傾斜，無需打印輔助支撐，節(jié)省大量時間和材料；而且能實(shí)現(xiàn)曲面定向和變姿態(tài)擺動沉積，曲面不等厚度片體沉積等。同時可以對工件細(xì)節(jié)進(jìn)行靈活修剪切削，解決了復(fù)雜、精密零件的制造難題。

增減混合五軸加工中心用途非常廣泛，除了上述混合增材制造以外，還可用于零件表面涂層改性、修復(fù)再制造、材料梯度功能結(jié)構(gòu)制造以及激光淬火等多個方面。
3D打印使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前，適用于增減混合增材制造的金屬粉末材料主要有：工具鋼、馬氏體鋼、不銹鋼、鈷鉻合金、鋁合金、鎳基合金、銅基合金等。其中，不銹鋼作為金屬3D打印經(jīng)常使用的一類性價比較高的金屬粉末材料，由于具有耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的特性，可以在空氣中直接“打印”，受到人們的普遍歡迎。而對于較活潑的金屬單質(zhì)或合金則須惰性保護(hù)氣氛下進(jìn)行“打印”。采用近凈成型技術(shù)制造的鈦合金和鈷鉻合金零部件，強(qiáng)度高，尺寸精確，能制作的最小尺寸可達(dá)1mm，而且其零部件機(jī)械性能優(yōu)于鍛造。

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17.亞美精密
技術(shù)：增減混合五軸加工技術(shù)
位于東莞的亞美精密機(jī)械配件有限公司推出3D one step”的復(fù)合式金屬3D打印機(jī)，金屬粉末經(jīng)過高能粒子束營造的高溫區(qū)變成金屬流不斷地噴射到金屬基材上，經(jīng)過冷凝成為新的金屬構(gòu)件，等金屬構(gòu)件成形后機(jī)械手放下噴頭抓起不同的刀具把工件很快加工成光潔锃亮的一個機(jī)械配件。

△亞美精密研發(fā)的增材+減材一體機(jī)，命名為3D ONE STEP

亞美精密的多功能金屬3D打印機(jī)已經(jīng)實(shí)用化，并且打出了螺旋槳葉面、多噴咀旋流混合器，深溝螺桿送料器等試樣，效果非常不錯，金屬粉材利用率達(dá)到90%以上。而且亞美精密的金屬3D打印機(jī)擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)，獲得了獲得多項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利授權(quán)，

亞美精密表示，目前國外的多功能金屬3D加工機(jī)價格都比較昂貴，動輒幾百到上千萬人民幣一臺，而亞美精密產(chǎn)品的價格有望降低到進(jìn)口設(shè)備的1/4到1/5。

噴涂熔覆一類的技術(shù)