在上周舉行的2014歐洲模具展上，領(lǐng)先的金屬3D打印機(jī)制造商ConceptLaser展出了自己新的M2cusing系統(tǒng)以及兩種新的3D打印材料。ConceptLaser一直在不斷提升其3D打印制造工藝，尤其是其特有的分塊曝光技術(shù)，而此次新產(chǎn)品上還增加了突破性的質(zhì)量控制模塊QMmeltpool3D。

新的M2cusing系統(tǒng)

最新M2cusing系統(tǒng)介紹

       這款M2cusing被賦予了現(xiàn)代化的外觀和完全集成的結(jié)構(gòu)，比如激光和過(guò)濾系統(tǒng)的所有部件都不再暴露在外面。這種設(shè)計(jì)有助于用戶對(duì)機(jī)器進(jìn)行維護(hù)，而且大大減少了空間的占用。

       不過(guò)這些還只是外觀的變化，其真正的功能性的提升包括：重新設(shè)計(jì)了過(guò)濾系統(tǒng)，過(guò)濾器的表面積從4平米大幅增加至20平米。據(jù)天工社了解，ConceptLaser公司還為新的過(guò)濾器模塊設(shè)計(jì)了固定的管道，使其完全與整個(gè)系統(tǒng)融為一體。與此同時(shí)，過(guò)濾器必須更換的頻度也大大減少，從而導(dǎo)致該系統(tǒng)的整體產(chǎn)出增加，尤其是在使用多激光技術(shù)時(shí)，這個(gè)因素很重要。此外，由于煙霧顆粒形成的增加，新的過(guò)濾器進(jìn)一步提高了效率。

      “值得注意的是，更快的打印速度往往對(duì)于過(guò)濾器更換的安全性要求更高。每個(gè)過(guò)濾器的更換必須快速和簡(jiǎn)單。我們已經(jīng)將增強(qiáng)過(guò)濾技術(shù)的安全性作為首要考慮因素。”ConceptLaser公司開(kāi)發(fā)部負(fù)責(zé)人FlorianBechmann博士解釋說(shuō)。例如，M2cusing的標(biāo)配就包括了一種潛水式過(guò)濾器，可以在更換過(guò)濾器時(shí)，保證安全。

多激光技術(shù)升級(jí)多款產(chǎn)品

       “我們的多款產(chǎn)品都使用了功能增強(qiáng)的多激光（multilaser）技術(shù)，它會(huì)直接影響到曝光時(shí)間。我們的經(jīng)驗(yàn)表明，（通過(guò)這一改進(jìn)）打印速度可提升高達(dá)80％。這是一個(gè)非常令人高興的結(jié)果。”Bechmann博士說(shuō)。

       該公司目前正在把多激光（multilaser）技術(shù)在用于中等尺寸的曝光分區(qū)上。比如新的M2cusing系統(tǒng)的多激光版本——M2cusingMultilaser，已經(jīng)可以使用兩個(gè)200瓦（或）的激光器。

       更重要的是，未來(lái)ConceptLaser還將把多激光技術(shù)用在更大型的設(shè)備上，比如他們最大的一款金屬制造設(shè)備——X系列的1000R，甚至更大的2000R上都可以裝上兩臺(tái)1000瓦激光器。

多激光技術(shù)

分區(qū)曝光策略提升零部件的屬性

       ConceptLaser同樣對(duì)其特有的分區(qū)曝光策略進(jìn)行了改進(jìn)。一般來(lái)說(shuō)，激光功率越高，其生成的零部件表面越粗糙。“但是，我們新的系統(tǒng)技術(shù)使用了殼—核原則（hull-coreprinciple），使得密度和表面質(zhì)量能夠各自獨(dú)立控制，互不干擾。”Bechmann博士說(shuō)。

       這就意味著，分區(qū)曝光對(duì)組件的外部部分，包括突出和高密度區(qū)域，都會(huì)產(chǎn)生影響。這種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的曝光策略不僅提高了質(zhì)量水平，同時(shí)也加快了打印速度。最終的結(jié)果是，一個(gè)零部件的屬性特征可以通過(guò)使用分區(qū)曝光策略得到顯著改進(jìn)。

分區(qū)曝光根據(jù)殼—核原則獲得最佳的密度和表面質(zhì)量

使用QMmeltpool3D模塊對(duì)打印過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控

        這一次，ConceptLaser還展示了他們?cè)诒ＷC打印質(zhì)量、升實(shí)時(shí)過(guò)程控制水平方面獲得的成果。“內(nèi)聯(lián)過(guò)程監(jiān)控（Inlineprocessmonitoring）是ConceptLaser的戰(zhàn)略性技術(shù)領(lǐng)域之一，我們將其用在了QMmeltpool3D上。”Bechmann博士說(shuō)。

       “如果我們能夠?qū)Υ蛴∵^(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)微分析，那么質(zhì)量水平就能提高。在一些重要的關(guān)鍵行業(yè)的復(fù)雜應(yīng)用，使我們能夠開(kāi)發(fā)這一重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。”

       通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）結(jié)果進(jìn)行比較，QMmeltpool3D能夠產(chǎn)生與打印部件或結(jié)構(gòu)共同關(guān)聯(lián)的3D數(shù)據(jù)集。據(jù)該公司介紹，這使得在打印過(guò)程中產(chǎn)生的局部效應(yīng)能夠被識(shí)別和分析。

       這種創(chuàng)新技術(shù)的實(shí)際價(jià)值不止是提供最基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)質(zhì)量保證，而且還可以通過(guò)參數(shù)迭代變化的方式優(yōu)化打印過(guò)程。比如支撐結(jié)構(gòu)的打印，而且最重要的是可以找到最有利于零部件的制造方式。最后一個(gè)好處也很重要：有利于對(duì)新材料的研發(fā)。

QMmeltpool3D

激光熔融系統(tǒng)的新材料

        ConceptLaser研發(fā)中心還開(kāi)發(fā)了兩種經(jīng)過(guò)認(rèn)真的兩種新材料，并首次在法蘭克福進(jìn)行展示。第一種是針對(duì)高溫應(yīng)用的Inconel625。這種材料主要用于渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)，其中的部件經(jīng)常要在高達(dá)1000℃的高熱應(yīng)力環(huán)境中應(yīng)用。第二材料是不銹鋼17-4PH。這種材料可被硬化，從而制成高度耐磨損、耐腐蝕的部件。這些屬性對(duì)于醫(yī)療器械方面的應(yīng)用特別有吸引力。17-4PH不銹鋼的認(rèn)證適用于MLABcusingR、M1cusing和M2cusing系列。

17-4PH不銹鋼制成的耐腐蝕耐磨部件（所有圖像源自：ConceptLaser）