專訪山東雷石：新推氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設(shè)備、增減材一體機(jī)

2022年亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì)于2022年11月3-5日在深圳國際會(huì)展中心（寶安）7號(hào)館復(fù)展。南極熊在本次展會(huì)上對(duì)山東雷石創(chuàng)始人侯帥博士進(jìn)行了采訪，希望借此機(jī)會(huì)了解山東雷石在DED技術(shù)方面取得的最新成果，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

△南極熊專訪山東雷石創(chuàng)始人侯帥博士（右）

△南極熊逛展視頻：山東雷石展位

據(jù)南極熊了解，山東雷石主要的技術(shù)路線是定向能量沉積（DED），現(xiàn)場(chǎng)我們看到山東雷石帶來了基于定向能量沉積的兩個(gè)系列產(chǎn)品：氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設(shè)備和五軸聯(lián)動(dòng)增減一體化設(shè)備。

氣氛環(huán)境箱送粉式五軸3D打印設(shè)備具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：大型構(gòu)件，快速成型，五軸聯(lián)動(dòng)；配備惰性氣體密封環(huán)境箱和循環(huán)洗氣功能，內(nèi)部氧、水含量可達(dá)50ppm以下；可選配2-6個(gè)送粉器，具備不停機(jī)續(xù)粉、實(shí)時(shí)混粉及多功能梯度材料送粉；成型過程中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)熔池、溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，根據(jù)反饋去控制激光器的能量和速度，確保穩(wěn)定的打印成型。   

當(dāng)前，市面上大多數(shù)的金屬3D打印企業(yè)在研究SLM技術(shù)，而雷石則將重點(diǎn)放在了五軸、增減材、激光熔覆、移動(dòng)修復(fù)機(jī)器人等技術(shù)上。侯帥表示：“SLM和DED屬于兩個(gè)不同的賽道，應(yīng)用場(chǎng)景多有不同。對(duì)比SLM技術(shù)在小批量、定制化應(yīng)用場(chǎng)景上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，我們更突出金屬增材制造技術(shù)在規(guī)�；�工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用場(chǎng)景，DED技術(shù)在成型效率上和成型區(qū)域靈活性上有著典型優(yōu)勢(shì)，我們?cè)侔盐遢S技術(shù)、減材技術(shù)跟DED復(fù)合起來，一定程度上解決單純DED精度和成型復(fù)雜度上的限制。DED能夠以一種更自然的方式跟傳統(tǒng)的制造方式結(jié)合起來，在成本、質(zhì)量和效率方面滿足規(guī)模化生產(chǎn)的需要，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值上意義重大�！�

那么，目前送粉的設(shè)備與鋪粉的設(shè)備相比，優(yōu)勢(shì)在哪些地方，應(yīng)用的領(lǐng)域有哪些差別？侯帥表示：“送粉相比鋪粉而言優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是成型效率高，可以很容易達(dá)到300立方厘米每小時(shí)以上，適合大型構(gòu)件成型。二是靈活性高，可以自由跟現(xiàn)有制造技術(shù)結(jié)合，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值大。三是送粉材料體系，可以混合多種粉末，不管是從新材料開發(fā)，還是多材料結(jié)構(gòu)的一體化成型，都具備明顯的優(yōu)勢(shì)�！�

在材料方面，山東雷石的DED技術(shù)可用于活潑金屬如鈦合金、高溫合金等的一體化打印制造與再制造 。

△山東雷石現(xiàn)場(chǎng)展示的展件均為送粉打印，送粉的技術(shù)成型效率高，打印一個(gè)鈦合金的毛坯件不到2小時(shí)，精度近乎達(dá)到鋪粉式的水平。

基于DED技術(shù)，目前雷石對(duì)外服務(wù)最大客戶群體來自哪些領(lǐng)域。侯帥表示：“目前山東雷石已面向多層次制造企業(yè)，成功開發(fā)了適用于多個(gè)領(lǐng)域的工藝方案和裝備，形成了不同的裝備系列和工藝體系。應(yīng)用領(lǐng)域一方面主要集中在軍工領(lǐng)域，包括支架框梁類一體化成型及修復(fù)再制造。另一方面集中在工業(yè)領(lǐng)域，像能源行業(yè)、包括石油、重工領(lǐng)域、工程機(jī)械等，主要通過局部增材的方式，在不增加成本的情況下，顯著提升產(chǎn)品性能。以熔覆再制造為例，市場(chǎng)需求很明確，已經(jīng)具備批量化和規(guī)�；�的應(yīng)用潛力。一般工業(yè)類的客戶，一次性采購多臺(tái)設(shè)備，應(yīng)用于批量化工業(yè)生產(chǎn)。內(nèi)外一體超高速激光熔覆設(shè)備，在石油行業(yè)，用于油管內(nèi)外壁增強(qiáng)，有很明確的需求。另外，針對(duì)研究所和高校，進(jìn)行一些以功能性設(shè)備為主的開發(fā)�！�

對(duì)于增減材設(shè)備，有的人提出質(zhì)疑，說3D打印完之后應(yīng)該先進(jìn)行熱處理再進(jìn)行減材，如果打印的同時(shí)進(jìn)行減材然后再熱處理，尺寸精度會(huì)有變化。侯帥表示：“增減材本質(zhì)上是一種多場(chǎng)域、多工序復(fù)合制造技術(shù)，主要就是通過結(jié)合不同處理方式的特點(diǎn)解決單純?cè)霾闹圃斓男�率、穩(wěn)定性、精度等問題。增減材本身有自己的應(yīng)用場(chǎng)景，像是葉片類修復(fù)/熔覆，內(nèi)流道結(jié)構(gòu)件成型這類對(duì)重復(fù)定位有比較高要求的場(chǎng)景，如果要解決熱影響問題，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入鍛壓等工序，在整個(gè)過程中，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證成型的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，我們又率先邁出了一步，正在承擔(dān)的重大專項(xiàng)課題，就是“增減鍛”一體化裝備”。

目前增減材一體化的設(shè)備，市場(chǎng)還在孕育開發(fā)階段，侯帥表示：“我們希望逐步去實(shí)現(xiàn)增材制造這個(gè)技術(shù)規(guī)�；�、工業(yè)化的應(yīng)用，這是我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)層面對(duì)自己的一個(gè)定位。以DED技術(shù)為支點(diǎn)，以我們的設(shè)備為載體，在不同的應(yīng)用環(huán)境中，不同的工業(yè)需求中去真正解決批量化生產(chǎn)的需求�！�