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技術(shù)前沿

EOS推出可實(shí)時自動調(diào)整激光功率的解決方案

激光制造網(wǎng) 來源:3D打印技術(shù)參考2023-04-13 我要評論(0 )   

EOS推出了用于激光粉末床熔融 (LPBF)3D打印工藝的全新Smart Fusion解決方案,它可以實(shí)時自動調(diào)整激光功率,筆者認(rèn)為,這將帶來革命性的變化:可消除對大多數(shù)支撐結(jié)構(gòu)的...

EOS推出了用于激光粉末床熔融 (LPBF)3D打印工藝的全新Smart Fusion解決方案,它可以實(shí)時自動調(diào)整激光功率,筆者認(rèn)為,這將帶來革命性的變化:


可消除對大多數(shù)支撐結(jié)構(gòu)的使用需求


最大限度減少材料使用


減少后處理需求


降低零件成本。



監(jiān)控+先進(jìn)算法——實(shí)時調(diào)整功率

多年以來,無支撐金屬3D打印一直被認(rèn)為是傳統(tǒng)SLM技術(shù)發(fā)展的重要里程碑,諸多的分析文章認(rèn)為是其在打印過程中實(shí)時調(diào)整了激光參數(shù)并配以合適的鋪粉速度等操作來實(shí)現(xiàn),但該技術(shù)的開發(fā)商Velo3D從未公開過其鋪粉過程的視頻。但究竟如何實(shí)現(xiàn),目前也并未有100%確定的答案。除此之外,通常也認(rèn)為無支撐的實(shí)現(xiàn)需要修改零件設(shè)計并配合局部特殊工藝,這在一文中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

支撐對于激光粉末床工藝來說至關(guān)重要,它的主要作用是傳導(dǎo)熱量、抵抗殘余應(yīng)力和應(yīng)對刮刀沖擊作用,但最終的目的是為了消除打印過程中局部過熱帶來的一系列問題。

Smart Fusion解決方案的核心是與EOS現(xiàn)有的監(jiān)控解決方案(光學(xué)斷層掃描)相結(jié)合,采用先進(jìn)的算法來逐層監(jiān)控構(gòu)建過程,并將數(shù)據(jù)反饋到激光進(jìn)行調(diào)整。這使整個構(gòu)建平臺的熱量均勻分布,從而減少零件中的應(yīng)力并避免金屬過熱和向不希望的方向移動。

從數(shù)據(jù)的角度來看,構(gòu)建室中的特殊高分辨率相機(jī)會監(jiān)控每一層的熔池溫度, Smart Fusion與EOSTATE及其光學(xué)層析成像(OT)相機(jī)配合,通過EOSYSTEM監(jiān)測、測量和調(diào)整激光功率。


帶有和不帶有支撐的3D打印零件


使用OT相機(jī)拍攝的打印圖像與其在Smart Fusion中的處理比較

通過這種方式,Smart Fusion軟件可直觀檢測潛在的構(gòu)建問題,自動調(diào)整激光功率,從而可以在不使用支撐的情況下實(shí)現(xiàn)整個打印過程穩(wěn)定可靠,制造出性能更均勻、一致的部件。 除了以上優(yōu)勢,該解決方案還可以減少與工藝調(diào)試相關(guān)的“試錯”,減少時間和材料浪費(fèi)。同時 ,Smart Fusion的實(shí)時功能不會大量增加構(gòu)建時間 。

智能融合——更快、更靈活

客戶對Smart Fusion解決方案的Beta版測試發(fā)現(xiàn),其打印速度始終比市場上的競爭對手快兩到五倍。較低的單件制造成本是采用Smart Fusion的主要業(yè)務(wù)驅(qū)動力,消除支撐結(jié)構(gòu)則可以打造更具吸引力的商業(yè)案例。EOS在Smart Fusion的測試階段與多家組織合作,驗(yàn)證了其速度和零件的性能。至于對比的對象,3D打印技術(shù)參考認(rèn)為可能是Velo3D,而對于這款解決方案,EOS將其稱之為——智能融合。


無支撐打印與有支撐打印對比

從事汽車、航空航天等高性能應(yīng)用的制造商Pankl Racing Systems公司表示:“在過去的幾個月里,我們使用該解決方案開發(fā)了幾款產(chǎn)品,真正展示了智能融合的潛力?!?/p>

EOS軟件產(chǎn)品線經(jīng)理Mirco Sch?pf表示:“智能融合是金屬增材制造的又一重要突破,特別是對于那些擁有高度工程化應(yīng)用的用戶,如能源、空間技術(shù)和航空航天。市場上的其他解決方案有明顯的缺點(diǎn),如構(gòu)建時間較慢,并且需要技術(shù)人員來保障制造過程安全穩(wěn)定。Smart Fusion提供了一種更快、更靈活且更易于訪問的工業(yè)化解決方案?!?/p>


據(jù)了解, Smart Fusion解決方案目前可適用于以下設(shè)備和材料 , 其售價為27000歐元(EOS M290)和38000歐元(EOS M300-4和EOS M 400-4), EOS 打算加快擴(kuò)展Smart Fusion的可用性,包括AMCM系統(tǒng)。


Sch?pf補(bǔ)充道:“Smart Fusion的優(yōu)勢在于它非常靈活、易于使用,并且可以與大多數(shù)客戶購買的產(chǎn)品配置配合使用。EOS要求團(tuán)隊(duì)使用獨(dú)特的軟件解決方案來減輕金屬增材制造面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),我們?yōu)榻Y(jié)果感到無比自豪。“

縱觀過往眾多資料,3D打印技術(shù)參考注意到,對于激光粉末床熔融工藝實(shí)際上并不能完全消除支撐,但確定可以通過一定手段大量減少支撐使用,這仍然是對用戶極具吸引力的。

EOS公司作為傳統(tǒng)的金屬增材制造龍頭企業(yè),實(shí)際上在近幾年來逐漸被后起的Velo3D、Seurat以及同時代的其他公司掩蓋了鋒芒,但傳統(tǒng)的工藝市場正面臨極大的同質(zhì)化風(fēng)險。對于競爭激烈的激光粉末床熔融工藝,唯有不斷創(chuàng)新,推出差異化的產(chǎn)品,排除同質(zhì)化,才能在本輪競爭中持續(xù)獲得市場。Smart Fusion解決方案的推出,對市場證明了其行業(yè)龍頭的地位。

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