8激光器、成型體積1立方米，永年激光金屬3D打印機YLM-1000-B達國際先進水平

導讀：2017年，永年激光就已認識到火箭、導彈發(fā)動機和航空發(fā)動機的增材制造，需大型粉末床激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備。目前國外制造商已經(jīng)將航空、航天和新能源輕量化汽車領(lǐng)域中小型零件增材制造轉(zhuǎn)向更大規(guī)模和尺寸的應(yīng)用。航天領(lǐng)域大尺寸結(jié)構(gòu)件通常為單件或小批量，開發(fā)專用模具十分耗時，且費用昂貴，增材制造通過逐層疊加的增材制造方式，具有制造流程短、不受零件復雜程度的影響，可實現(xiàn)復雜、大尺寸結(jié)構(gòu)件快速制造，是先進的數(shù)字化驅(qū)動的制造模式，已受到航天制造領(lǐng)域的廣泛重視與應(yīng)用。以大型激光選區(qū)熔化（SLM）設(shè)備制造為切入點，研究開發(fā)能夠解決航天整體復雜結(jié)構(gòu)件難加工甚至無法加工問題的制造技術(shù)途徑，已成為先進制造技術(shù)的重要發(fā)展方向和前沿熱點課題。

技術(shù)源于國家“萬人計劃”、清華大學顏永年教授及團隊40多年3D打印技術(shù)的科研成果，永年激光堅持自主原始創(chuàng)新和“產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新相結(jié)合，成功研制成形尺寸φ1000×800mm金屬粉末床4激光選區(qū)熔化3D打印設(shè)備，并獲得江蘇省“專精特新”產(chǎn)品認證和江蘇省機械工業(yè)科技進步一等獎。

在成功研制YLM-1000的基礎(chǔ)上，永年激光于2021年 1月立項新產(chǎn)品研制任務(wù)：面向航天航空大尺寸復雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備(YLM-1000-B)。公司克服新冠疫情等重重困難，歷時2年，終于完成YLM-1000-B創(chuàng)新研發(fā)。其多激光分區(qū)全覆蓋冗余掃描技術(shù)，確保了1000mm×1000mm×1000mm空間內(nèi)構(gòu)件的高效、高可靠成形，可滿足航空、航天、燃氣輪機、新能源汽車、醫(yī)療器械、模具等大型復雜功能結(jié)構(gòu)件制造的需要。

2023年4月15日，江蘇省機械行業(yè)協(xié)會組織專家對江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司完成的“面向航空航天大尺寸復雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備（YLM-1000-B）”進行新產(chǎn)品和科技成果鑒定。

鑒定委員會聽取顏永年教授代表項目組關(guān)于“大尺寸復雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備（YLM-1000-B）”的研發(fā)情況、試制總結(jié)和技術(shù)工作總結(jié)等匯報，仔細審閱鑒定材料、察看現(xiàn)場、詢問相關(guān)技術(shù)問題。經(jīng)專家委員會鑒定，認為該項目提供的鑒定資料齊全、規(guī)范，符合鑒定要求，技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。

大尺寸，高精度多激光冗余掃描成型技術(shù)

YLM-1000-B為超大型的SLM成型設(shè)備，成型尺寸可達1000mmX1000mmX1000mm，成型零件的體積可達1.0 m3，并采用高精度8激光冗余掃描，即每個分區(qū)域有多束激光，并全域覆蓋，分區(qū)間拼接；一般的多激光分區(qū)掃描，每分區(qū)僅有一束激光掃描，當某路激光系統(tǒng)失效，打印即失敗。采用本技術(shù)可在實時探測激光的功率的基礎(chǔ)上，及時令另路激光系統(tǒng)補上，保證打印的可持續(xù)和成功。多激光冗余掃描成形技術(shù)成型速度快、精度高、可靠性好，穩(wěn)定性好。

原位取件，安全健康的取出成型工件

如何實現(xiàn)安全，健康的取件，是大型增材制造的難題之一。YLM-1000-B設(shè)備設(shè)計了原位取件系統(tǒng)，成形完成后，工件和成形活塞原位不動，即可安全清粉和叉取工件。原位取件系統(tǒng)顯著的優(yōu)點在于保證了成形工藝結(jié)束后，成形工件不離開成形箱，原位不動在完全密封無氧的狀態(tài)下，完成進行清粉工序，整個過程安全、無污染，真正做到“人粉隔離”。

大型掃描場、風場的優(yōu)化設(shè)計

采用全新的優(yōu)化掃描場和風場，大大提升打印工件機械性能打印效率和致密性。

惰性氣體全程保護、全自動循環(huán)粉末裝置

YLM-1000-B設(shè)備配備了惰性氣體全程保護的永久過濾系統(tǒng)及全自動循環(huán)粉末裝置，實現(xiàn)送粉、清粉、篩粉全程閉環(huán)處理，同時循環(huán)粉末裝置送粉器做到定量送粉，檢測粉末輸送情況，可以做到時時檢測，全程無污染。

智能數(shù)字處理控制軟件

自主研發(fā)的智能數(shù)據(jù)處理軟件Slice Master（V2.0版），通過YN-FPA(YN-Flash point analysis)算法和YN-CTScan工藝分析優(yōu)化處理，實現(xiàn)了計算、存儲、分析等數(shù)據(jù)處理的高效、實時、安全和自主;還配套了自主研發(fā)的智能控制軟件YN Build，獨特的拼接原理和方法，可拼接多激光束協(xié)同工作，拼接精度高。