南極熊導(dǎo)讀:SLM激光金屬3D打印已經(jīng)是當(dāng)前終端零部件生產(chǎn)應(yīng)用得最具規(guī)模的3D打印技術(shù)。其中超高精度,例如達微米級精度的金屬3D打印,正處于技術(shù)快速發(fā)展階段。
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2025年4月,南極熊獲悉,國內(nèi)微米級金屬3D打印龍頭廠商云耀深維,宣布推出一款層厚5微米、預(yù)熱達500℃的微米級經(jīng)濟型科研設(shè)備。
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云耀深維高精度經(jīng)濟型科研打印設(shè)備,以微米級打印精度、深度開發(fā)參數(shù)、500℃超高溫預(yù)熱、多材料打印為核心優(yōu)勢,搭配整體換缸、無接觸換粉等安全設(shè)計及后期軟硬件升級可能性,大幅提升科研效率,助力復(fù)雜微結(jié)構(gòu)快速成型,讓前沿研究更快落地!
設(shè)備亮點
云耀深維相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴南極熊,這款微米級精度的經(jīng)濟型金屬3D打印機,是為科研而生的,助力加速研究的創(chuàng)新。
●微米級超高精度-5微米層厚,超高精度。
●深度開放參數(shù)-打印過程實時調(diào)整。
●超高溫預(yù)熱-500度高溫可選 。
●整體換缸&無接觸換粉-高效安全。
●多材料打印-層厚自定義,助力梯度研究。
●持續(xù)升級可能性-保障軟硬件超強升級。
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微米級金屬3D打印技術(shù)突破
據(jù)了解,云耀深維超高精度的金屬打印技術(shù),已經(jīng)取得了一系列的技術(shù)成果。
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1. 微米級指標(biāo)保障高精度打印,結(jié)構(gòu)實現(xiàn)更極致
• 激光光斑≤25/30um,典型層厚5um;
• 工業(yè)級定位精度±1μm,杜絕實驗誤差;
• 超高配置+國際專家設(shè)計,保障穩(wěn)定性;
應(yīng)用實例
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2. 參數(shù)調(diào)色盤,支持在線實時調(diào)整參數(shù)
超過200+可調(diào)變量,實現(xiàn)最小范圍參數(shù)靈活調(diào)制:設(shè)備控制系統(tǒng)通過完全開放的工藝參數(shù)控制系統(tǒng),可實現(xiàn)腳本化的打印工藝控制。打印過程腳本可進行自定義編程,包括對任意零件的任意層中的激光功率、掃描速度、跳轉(zhuǎn)速度、開關(guān)光延時、供粉速度、供粉率、鋪粉速度、掃描順序、零件增加或者刪除、零件位置布局、零件復(fù)制陣列等進行自定義參數(shù),并且打印過程中可以暫停打印并在線修改打印參數(shù)。
應(yīng)用實例
以修改打印激光功率和掃描速度為例,下圖展示了針對打印件截面變化大的零件,由于零件前十層截面尺寸較小,為了更好的控制激光熱輸入,通過條件判斷指令“IF”選定前十層,通過“LPower”和“V_Mark”指令修改了前十層的打印激光功率和速度。而對于其他打印層,采用常規(guī)的打印激光功率和速度。
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△前十層工藝參數(shù)控制
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△其他層工藝參數(shù)控制
3. 500℃可選,保障更多研發(fā)方向
標(biāo)配的基板成形幅面內(nèi)預(yù)熱200℃,可選配500℃基板預(yù)熱,以解決材料開裂和殘余應(yīng)力等問題,大幅減少分層、翹曲和裂紋等風(fēng)險,特別適用于高校、研究院所等新材料、新工藝的前瞻性技術(shù)研發(fā)。
高溫預(yù)熱適用場景:
• 減少變形及開裂:針對高溫鈦合金等高殘余應(yīng)力材料,更高的預(yù)熱溫度減小了熔池與周圍材料的溫差,降低冷卻速率,從而減少由熱應(yīng)力引起的變形和層間開裂;
• 減少裂紋傾向:對易開裂材料(如鎳基高溫合金),預(yù)熱可緩解快速冷卻導(dǎo)致的微裂紋。
• 改善層間結(jié)合強度:高溫環(huán)境使新沉積層與已固化層之間的溫度差縮小,促進原子擴散,增強層間熔合,減少未熔合缺陷。
• 減少氣孔及缺陷:高溫有助于熔池更充分流動,減少氣孔和熔合不良。
應(yīng)用案例:
鎳基高溫合金Hastelloy X打印:500度預(yù)熱降低冷卻速率,有效抑制晶界液化,減少枝晶間應(yīng)變,并促進元素擴散,緩解局部偏析,使致密度提升至99.9%以上,裂紋密度降低85%以上。
4. 快速整體換缸+無接觸處理粉末,保障安全性
設(shè)備供粉缸體及成型缸體可選配拆卸更換功能,桶體、基板和高精密零點快換單元等整體快速拆卸更換。拆缸前先通過設(shè)備的手套箱進行粉末清理并用密封蓋將缸體頂部密封,然后整體從設(shè)備快速取下并轉(zhuǎn)移到清粉取件設(shè)備中進行清粉,實現(xiàn)了無接觸的處理粉末材料,保障實驗室安全性,尤其適用于高活性粉末材料的后處理。
5. 多材料打印,層厚自定義
供粉缸支持裝載不同的金屬材料。在打印過程中,粉末能夠在不同層鋪不同種類的粉末,并且可靈活設(shè)置任意的鋪粉層厚,助力梯度材料開發(fā)研究。
6. 開放生態(tài),后期升級改裝可能
模塊化系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化接口、可擴展控制架構(gòu),為后期設(shè)備輕松升級及添加模塊提供可能(如多光譜熔池監(jiān)測系統(tǒng)、層間形貌掃描系統(tǒng)等)。
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助力學(xué)術(shù)創(chuàng)新
目前,微米級高精度金屬打印領(lǐng)域,已經(jīng)出現(xiàn)了一批優(yōu)質(zhì)的學(xué)術(shù)文章,可以實現(xiàn)創(chuàng)新的地方很多。
中國石油大學(xué)(北京)郝世杰教授團隊聯(lián)合西澳大學(xué)、云耀深維(江蘇)科技有限公司、德國Aixway3d 有限公司在增材制造頂刊《Additive Manufacturing》上在線發(fā)表了題為《Micro laser powder bed fusion of NiTi alloys with superior mechanical property and shape recovery function》的研究文章。該文在采用小激光光斑、小粉末粒徑及小鋪粉層厚的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化組合激光功率與掃描速率,獲得了兼具高致密度與低表面粗糙度的優(yōu)異成形性能,并從熱歷史的角度分析了μ-LPBF單道掃描與常規(guī)LPBF多道重疊掃描的區(qū)別,以微器件為對象分析了μ-LPBF制備NiTi合金在制造性能、微觀結(jié)構(gòu)、相變行為及力學(xué)性能的綜合特性,揭示了其與常規(guī)LPBF制備NiTi合金不同的特性。
上?萍即髮W(xué)創(chuàng)藝學(xué)院智造系統(tǒng)工程中心(CASE)的翟梓融老師課題組在國際學(xué)術(shù)期刊《Materials & Design》上發(fā)表了“Microstructure and mechanical property comparison of Inconel alloys fabricated using micro and conventional laser powder bed fusion”文章。其研究結(jié)果表明,微細(xì)μ-LPBF中小光斑(光斑直徑由傳統(tǒng)80 μm降至20 μm)的能量輸入可以提高凝固速度,在溫度梯度增長受限的情況下,仍可促使柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變,從而制造出細(xì)晶、弱織構(gòu)的高溫合金組織,且在同一方向的屈服強度有顯著提升。此項工作為研究微細(xì)μ-LPBF技術(shù)在微型特征制造方面的潛力和挑戰(zhàn)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
上海交通大學(xué)塑性院陳軍教授團隊報道,在微米級激光粉床熔融技術(shù)【云耀深維(江蘇)】制備的316L奧氏體不銹鋼熔池內(nèi)部,發(fā)現(xiàn)兩種具有不同位錯形態(tài)和元素偏析的胞狀結(jié)構(gòu),研究成果以“Formation of two distinct cellular structures in 316L stainless steel fabricated by micro-laser beam powder-bed-fusion”為題發(fā)表在《Materials Research Letters》上。
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△微細(xì)激光粉床熔化的工藝調(diào)控-微觀結(jié)構(gòu)-凝固行為及力學(xué)性能
科研支持計劃已開啟
云耀深維向南極熊表示,本次發(fā)布的5微米層厚、500℃預(yù)熱的超高精度金屬3D打印機,已經(jīng)開啟科研支持計劃,可以免費打印驗證樣件,首年免費維護,2次免費校準(zhǔn)服務(wù)。
另外,云耀深維還希望和代理商合作,共同推進超高精度金屬3D打印的科研進程。
關(guān)于云耀深維
云耀深維(江蘇)科技有限公司由來自金屬增材制造主流技術(shù)LPBF/SLM的發(fā)明機構(gòu)-德國弗朗霍夫激光研究所的資深專家團隊創(chuàng)立,創(chuàng)始人師從金屬打印發(fā)明者。中國總部位于江蘇太倉,歐洲總部位于德國亞琛光生產(chǎn)中心。公司擁有獨家的微納金屬3D打印技術(shù),實現(xiàn)典型打印精度2-10μm、典型超光潔表面0.8-2.8μm、10 度以上角度多種結(jié)構(gòu)無需支撐,實現(xiàn)了復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)金屬材料的3D一次打印成型,填補了國內(nèi)微納金屬3D打印技術(shù)市場的空白。
依托強大的專家團隊,云耀深維與全球先進制造領(lǐng)域的各大研究所、高校和企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系,客戶包括德國漢莎技術(shù)集團、中國國家機械研究總院等。
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