雷尼紹TEMPUS技術：多激光金屬3D打印速度提高一倍，且不影響零件質量

2024年2月26日，南極熊獲悉，全球著名工程技術公司雷尼紹在去年的Formnext 2023展會上曾推出一種名為“TEMPUS”的新型金屬3D打印技術。南極熊此前對此也進行過相關的報道：雷尼紹全新技術將金屬3D打印構建時間縮短高達50%-南極熊3D打印網 - 平臺 (nanjixiong.com)

TEMPUS 技術是一種適用于RenAM500 系列金屬增材制造 (AM) 系統(tǒng)的新型掃描算法，可在不影響零件質量的情況下大幅提高增材制造生產率。它在刮涂機運動期間啟用激光操作，有望節(jié)省大量時間和成本，有可能將整個周期的構建時間縮短高達 50%。整體來看，TEMPUS 技術主要具備以下幾點優(yōu)勢：

• 構建時間最多可縮短 50%，且不會影響零件質量；
• 通過減少每個零件的加工時間，用戶可以從降低每個零件的成本中受益；
• 這種時間和成本的節(jié)省可以最大限度地提高現有用戶的機器投資回報，并使新的應用程序適用于增材制造；
  

雷尼紹增材制造總監(jiān) Louise Callanan 表示：“降低每個零件的成本對于更廣泛地采用增材制造技術至關重要。當今大多數組件的零件成本的主要影響因素是在機器本身上構建零件所花費的時間。因此，減少每個零件的加工時間可以提高生產成本效益�！�

△雷尼紹通過 RenAM 500 Ultra 擴展了 RenAM 500 系列。 照片來自雷尼紹

△RenAM 500 系列，包括 Flex 和 Ultra 型號

TEMPUS 重新定義激光生產力

TEMPUS 技術允許激光在涂覆機移動期間發(fā)射，每層構建時間最多可節(jié)省 9 秒。激光與涂覆機同步，跟蹤其運動，無縫熔化粉末。由于構建經常包含數千個甚至更多的切片層，這可以最大限度地減少每次構建的激光關閉時間，將總構建時間減少數十個小時，確保效率并節(jié)省大量時間/成本，而不會影響零件質量。

△使用 TEMPUS 技術制造的零件

TEMPUS技術利用復雜的掃描算法對層數據進行排序，在保證零件質量的同時最大限度地提高生產率。生產率提高的程度可能因零件的幾何形狀而異，但所有形狀都可以實現效率的提高。特別是，具有薄型、垂直特性的零件預計將實現更大幅度的生產率節(jié)省。

△當涂覆機鋪展一層粉末時，激光器“跟隨”涂覆機，在涂覆機完成其行程之前熔化正在涂覆的粉末。

△當重涂器返回給料器收集更多粉末時，激光會“跳過”重涂器并繼續(xù)熔化當前層

△當涂覆機開始鋪展下一層粉末時，激光器完成前一層粉末并同時開始加工新層。

雷尼紹提供具有四激光或單激光配置的 TEMPUS 技術，作為標準集成在新型 RenAM Ultra 金屬增材制造系統(tǒng)中。RenAM 500 系列用戶可以升級到 TEMPUS 以提高生產力。雷尼紹的數據表明，對現有系統(tǒng)進行 TEMPUS 改造相當于添加一臺額外的激光器，從而優(yōu)化了機器的整體投資。

△粉末噴涂機移動時進行激光發(fā)射

Callanan 補充道：“這就是TEMPUS technology™ 實現如此巨大飛躍的原因。通常，當涂覆機移動時，激光會關閉。在涂覆機移動時發(fā)射激光可最大限度地減少每次構建的激光關閉時間。TEMPUS 帶來的時間和成本節(jié)省將使增材制造技術得以進入大規(guī)模生產應用，而該技術以前是不可行的�！�

自 2021 年以來，雷尼紹還與金屬部件專家Alloyed建立獨家合作伙伴關系，擴大了 TEMPUS 技術在消費電子和計算領域的使用。

RenAM 500 Ultra 釋放效率

雷尼紹正在擴展其 RenAM 500 系列，并在 Formnext 上首次亮相 RenAM 500 Ultra AM 系統(tǒng)。RenAM 500繼承了RenAM系列設備的優(yōu)點，將行業(yè)領先的設計與新推出的TEMPUS技術和先進的過程監(jiān)控軟件相結合，提高了生產效率。監(jiān)控軟件能夠提供詳細的分析數據，為用戶提供構建過程中的實時可見性。RenAM 500綜合系統(tǒng)為金屬增材制造用戶提供支持，有效加速零件生產，代表了該領域的重大進步。

RenAM 500 Ultra 金屬增材制造系統(tǒng)是 RenAM 500 系列的最新成員，加入了專為研發(fā)工作量身定制的 Flex 系統(tǒng)，以及專為批量生產設計的旗艦閉環(huán)粉末再循環(huán)模型。在 RenAM 500 系列中，500S 和 500Q 型號均提供一個或四個高功率激光器的靈活性，能夠同時覆蓋整個粉床。RenAM500Q Ultra 和 RenAM 500S Ultra 型號目前均可訂購。

△連接到打印平臺的案例研究組件

Callanan 補充道：“RenAM500 Ultra 系統(tǒng)生產的零件質量與您所期望的 RenAM 500 系列其他系統(tǒng)完全相同，但速度是其兩倍。我們很高興將這種新模型推向市場，因為我們相信提高生產率和降低每個零件的成本將促進增材制造在行業(yè)中更廣泛的采用�！�

行業(yè)	示例應用	構建高度 (mm)	層厚度 (μm)	TEMPUS生產力提升(%)	TEMPUS構建時間節(jié)省(%)
醫(yī)療	脛骨支架	39	60	31	24
航空航天	徑向換熱器	191	60	61	38
牙科	可摘局部假牙	31	40	66	40
運動	越野自行車凸耳	174	60	53	35

金屬3D打印裝備的重大進展

在金屬3D打印裝備的重大創(chuàng)新方面，中國走在了國際前列。

金屬3D打印龍頭企業(yè)鉑力特基于十余年的航空航天零部件參研和定制化產品的生產經驗，針對大尺寸零件成形的效率、質量、安全等痛點問題，于TCT Asia 2023 開幕首日重磅推出經過工程化應用驗證的，26激光、1.5米×1.5米×1.2米超大打印幅面的金屬3D打印設備BLT-S1500。最大成形效率可達900cm3/h。BLT-S1500采用動態(tài)鋪粉策略，可實現多段自動變速，提高鋪粉效率；BLT-S1500搭載的BLT-BP，可實現大尺寸零件一次性高效剖分，能夠縮短打印前的剖分時間和準備時間，同時提高打印中的效率。此外，BLT-S1500可實現多光分區(qū)優(yōu)化，兼顧打印質量和打印效率。

國產3D打印機制造商易加三維（Eplus3D）推出了EP-M1550，這是最大的金屬粉末床熔融（MPBF）系統(tǒng)。其著名的 16 激光器設置能夠處理大型構建平臺，從而以經濟高效的方式生產大型零件。該設計可擴展到 25 個激光器，采用4×4 激光器和檢流計矩陣，確保同步操作，構建速度高達 650 cm3/h。它專注于大規(guī)模生產，可提供 1558 x 1558 x 1200 毫米的寬敞構建體積，高度可擴展至 2000 毫米，支持航空航天應用的多種材料。

此外，另一家國產3D打印企業(yè)——華曙高科推出了配備 16 個光纖激光器的 FS1521M 激光束粉床融合 (PBF-LB) 3D 打印機系列。FS1521M 具有 1530 毫米的構建室直徑和 850 毫米的 Z 軸高度，可確保強大的功能。其型號 FS1521M-U 將 Z 軸高度增加至 1650 毫米。兩種型號均配備 16x500 瓦光纖激光器，可提高大規(guī)模 3D 打印的生產效率。華曙高科在TCT Asia 2023上亮相，將其金屬 3D 打印機定位為石油天然氣和航空航天等行業(yè)的有前景的解決方案，展示了先進技術。