全激光增減材復合金屬3D打印技術，廣東工業(yè)大學和漢邦激光取得突破

隨著行業(yè)發(fā)展，高性能零件具有結構復雜化、加工高精度以及新材料大量應用的特點。傳統(tǒng)數(shù)控加工工藝，需要銑刀、車刀、鉆頭、磨頭等工具，對零件進行銑削、車削、鉆孔、拋光等處理，已難以滿足綠色低碳高質高效的加工要求。

能否利用激光加工工藝代替常規(guī)數(shù)控加工，實現(xiàn)復雜結構高性能零件的全激光制造？

廣東工業(yè)大學王成勇教授，同時還是高性能工具全國重點實驗室主任、SAC/TC284/SC1 激光材料加工和激光設備分技術委員會 主任委員 ，提出了“零件 全激光制造理念”，明確激光加工技術與裝備定義，將激光光斑作為一把“刀具”，將激光光路、數(shù)控系統(tǒng)與在線監(jiān)測系統(tǒng)結合，實現(xiàn)對光刀在時空上的自由操控。實現(xiàn)精密零件和工具上的激光制造大規(guī)模推廣應用，替代難加工復雜高性能零件及工具的傳統(tǒng)制造。

△廣東工業(yè)大學 王成勇教授

廣東工業(yè)大學與漢邦激光通過多年來深入產學研的合作，成功研制出集成原位激光成形、拋光、減材、強化、熱處理和在線監(jiān)測與閉環(huán)制造參數(shù)調控等功能，形成具有世界領先水平的全激光增減材復合制造裝備�！叭�激光增減材復合制造技術：激光增材與激光微細加工逐層復合技術”，在2024年亞洲TCT展會上重磅推出，引發(fā)強烈關注。

△LACM全激光增減材復合制造金屬3D打印工程樣機

它成功實現(xiàn)連續(xù)激光增材與超快激光減材在極小時間尺度上的功能融合，具備原位激光成形、拋光、減材、強化、熱處理和在線監(jiān)測與閉環(huán)制造參數(shù)調控等功能，為復雜高性能構件一體化精密制造 提供新技術與新裝備：

• 多激光（連續(xù)激光+超快激光）復合，光斑寸尺（20-100μm）與能量分布可調；
• 近微納米級精密減材技術，實現(xiàn)微納米尺度切割；
• 增材鋪粉厚度30-60μm，激光減材精度達到1μm，可滿足精細結構加工；
• 金屬構件無需承受外載荷力（切削力、預緊力等）；
• 增減材過程中激光強化與終端面激光拋光；
• 系列自主知識產權，多激光運動硬件集成與控制軟件代碼編寫；
  

△全激光增減材復合制造出來的金屬零件

這種技術，解決增材制造零件表面粗糙度高的問題，突破精密微小內結構的無法制造的難題，實現(xiàn)含復雜微細內結構的零件直接成形，延長設備壽命、無損耗、綠色工藝。

南極熊了解到，目前國內已經出現(xiàn)一批金屬3D打印制造服務工廠，除了配備幾十臺甚至數(shù)百臺金屬3D打印機之外，還有需要有數(shù)控加工機床等配套。如果全激光增減材復合技術足夠成熟、成本也足夠低，那么就有望對金屬3D打印產業(yè)，甚至金屬加工領域造成變革性的影響。

展會現(xiàn)場，南極熊也對王成勇教授進行了采訪。


△視頻：全激光增減材復合金屬3D打印技術