LEAM的智能附加解決方案讓大規(guī)模3D打印工作變得更智能，而不是更困難

2024年12月11日，南極熊獲悉，一家專注于增材制造技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)LEAM，正在通過專有的定向能量材料擠出（DEMEX）系統(tǒng)，使大規(guī)模3D打印工作變得更加智能，而不是更復(fù)雜。

△聯(lián)合創(chuàng)始人Patrick Consul

公司于2023年12月從慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的碳復(fù)合材料系獨(dú)立出來。聯(lián)合創(chuàng)始人Patrick Consul、Benno Boeckl和Ting Wang憑借他們的學(xué)術(shù)專業(yè)知識(shí)，致力于解決大幅面增材制造領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。公司的專有技術(shù)定向能量材料擠出系統(tǒng)，運(yùn)用基于發(fā)光二極管（LED）的技術(shù)，解決了增材制造中一些長期存在的問題，例如層間粘合不牢。這使得打印出的部件更加堅(jiān)固和可靠。

△LEAM的技術(shù)在2024年Formnext展會(huì)上亮相，吸引了包括航空航天和建筑在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)的關(guān)注

提升高性能材料的打印的效率與成本

Consul在回顧早期工作時(shí)表示：“我的碩士論文是起點(diǎn)，當(dāng)時(shí)嘗試用PEEK細(xì)絲打印復(fù)合部件，但層間粘合性差，結(jié)果并不理想。”

為了解決這個(gè)問題，Consul和聯(lián)合創(chuàng)始人探索了多種方法，包括基于激光的技術(shù)。然而，激光雖精確且響應(yīng)快，成本高昂且需要復(fù)雜的安全措施，限制了其在大型機(jī)器中的應(yīng)用。

Consul解釋：“若能解決激光器的成本和安全問題，我們就能取得突破。激光器需要大量安全外殼，難以集成到大型系統(tǒng)中，這在許多應(yīng)用中不切實(shí)際。我們需要一個(gè)既有效又易于制造商采用的解決方案�！�

△LEAM的DEMEX解決方案

這促使他們開發(fā)了基于LED的解決方案，該方案能精確安全地焊接各層：“LED的主要優(yōu)勢(shì)在于安全性。我們使用類似激光的技術(shù)，具備快速調(diào)整功率的能力，但由于LED在可見光譜范圍內(nèi)，對(duì)操作員更安全�！�

DEMEX系統(tǒng)通過預(yù)熱材料，在擠壓前制造出具有各向同性強(qiáng)度的部件，解決了基于擠壓的3D打印中層間粘合的挑戰(zhàn)。LEAM使用紅外攝像機(jī)監(jiān)控部件溫度，確保穩(wěn)定性和減少浪費(fèi)。

這種技術(shù)對(duì)高性能材料如PEEK和碳纖維填充聚合物特別有效，這些材料需要精確的溫度控制以確保層間粘合。傳統(tǒng)上，AM使用特殊設(shè)計(jì)的材料來減緩結(jié)晶，改善粘合，但這些材料成本較高。

Consul指出：“DEMEX可以使用標(biāo)準(zhǔn)注塑級(jí)材料，這在傳統(tǒng)制造中常用，但傳統(tǒng)上不適合3D打印。這顯著降低了成本，例如，AM級(jí)材料每公斤8歐元，而傳統(tǒng)材料僅需0.50歐元。”

△DEMEX特寫

Formnext 2024展會(huì)期間備受關(guān)注

LEAM不銷售打印機(jī)，而是提供可與現(xiàn)有大幅面機(jī)器無縫集成的附加系統(tǒng)，包括使用KUKA機(jī)械臂的設(shè)置。Consul解釋：“我們不想再制造另一臺(tái)3D打印機(jī)。市場(chǎng)上已有許多優(yōu)秀機(jī)器。我們的目標(biāo)是提升這些機(jī)器的性能，適應(yīng)現(xiàn)有工作流程。”

LEAM的軟件運(yùn)行在西門子的Industrial Edge平臺(tái)上，與西門子合作確保了技術(shù)與各種機(jī)器控制器的兼容性。Consul指出：“西門子的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施具備可靠性，允許我們專注于加熱技術(shù)的創(chuàng)新，同時(shí)依托它強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)來確保系統(tǒng)的更新和安全。”

△DEMEX解決方案安裝在荷蘭航空航天中心 (NLR) 的KUKA機(jī)械臂上

在Formnext 2024展會(huì)期間，DEMEX系統(tǒng)受到了來自不同行業(yè)的原始設(shè)備制造商(OEM)和終端用戶關(guān)注。Consul表示，市場(chǎng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的反饋非常好，表明市場(chǎng)確實(shí)需要一種更可靠和經(jīng)濟(jì)的大幅面3D打印解決方案。

△�？巳�特大學(xué)的KUKA機(jī)械臂也安裝了DEMEX系統(tǒng)

目前，公司已開始商業(yè)化DEMEX系統(tǒng)，并在兩家機(jī)構(gòu)進(jìn)行了早期安裝。荷蘭航空航天中心(NLR)是首個(gè)采用該技術(shù)的機(jī)構(gòu)，將它與CFAM Prime機(jī)器上的CEAD S25擠出機(jī)集成。同樣，英國�？巳�特大學(xué)也在CFAM Prime 3D打印機(jī)上安裝了Dyze Design Pulsar擠出機(jī)。未來，LEAM專注于改進(jìn)系統(tǒng)并擴(kuò)展應(yīng)用。當(dāng)前的設(shè)置適用于厚度約3至4毫米的部件。Consul表示，他們正在開發(fā)更小型的版本，以解決基于細(xì)絲的機(jī)器的高分辨率問題。

總的來說，LEAM通過改進(jìn)現(xiàn)有3D打印機(jī)器而不是直接競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)模式，提供了可靠和可擴(kuò)展的解決方案，滿足制造商的需求，并被視為3D打印領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)合作型參與者。