
说到3D打印,现在的技术路线非常多,大概有7种,这里介绍主流的3种。
1. 粉末床熔融——Powder Bed Fusion, 简称PBF,包括选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)两类技术。使用激光或电子束逐层熔化金属粉末,形成零件。
2. 定向能量沉积----Directed Energy Deposition简称DED,包括激光金属沉积(LMD)和电弧增材制造(WAAM)。通过激光或电弧将金属粉末或丝材熔化并沉积成型。
3. 极高速激光熔覆---Extreme High-Speed Laser Cladding简称EHLA, 结合激光和粉末喷射,高速沉积金属层,常用于涂层和修复,也可用于增材制造。
在3D打印领域,由于日本主流的机床厂家 马扎克Mazak、德玛吉森DMG Mori、Okuma和Matsuura这些公司都是作为金属切削机床制造商,主要聚焦于金属3D打印的混合或专用系统,结合增材与减材的复合加工,提升效率和精度。
路线基于激光或电子束等能量源的粉末/丝材沉积或熔融技术。
1.马扎克主要采用的是定向能量沉积技术DED-LMD路线和DED-WAAM路线。如INTEGREX i-400AM系列,支持金属粉末或丝材逐层沉积成型,后续再进行切削加工。多材料兼容,适用于大型零件涂层和3D构建。
MAZAK的增材加工——LMD技术的应用 具体介绍了DED— LMD激光定向能量沉积技术。
2.德玛吉森DMG Mori的主要技术路线是 PBF和DED两种技术并行。如LASERTEC 30 SLM系列,采用的就是PBF—SLM 选择性激光熔化技术。LASERTEC 65 DED hybrid系列则采用的是DED— LMD路线。
3.Okuma也采用得DED-LMD技术,如在MU-8000V Laser EX和MULTUS U3000 LASER EX系列。
4.Matsuura(松浦)也是采用PBF-SLM技术,#108 松浦机械制作所的3D打印技术起源——和松下电器的合作(日本机床发展史18)
这些路线多为混合型,强调与传统CNC的融合,以解决纯增材制造的精度问题。选择取决于零件尺寸、材料和应用,如Mazak/Okuma更偏向DED大型修复技术,DMG Mori/Matsuura偏PBF-SLM高精度技术。
5.MAKINO采用是有别于前面几家得EHLA,技术路线。
Makino也是采用的DED-LMD技术,该技术已在AML500和最新AML900系列机床中广泛应用。
同时牧野机床与德国弗劳恩霍夫激光技术研究所在3D打印领域展开合作,共同开发EHLA 3D打印技术。并于2024年7月正式公布成果,并已应用于AML500加工机上。实现高达30米/分钟的有效进给率。
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每种技术在精度、速度、成本和材料适用性上各有优劣,选择取决于具体应用需求。DED-LMD适合大型结构件高效制造与修复,PBF-SLM主攻高精度小件。
整体DMG MORI技术更全面,MAZAK在DED技术上更成熟,MAKINO在欧洲市场和当地研究所的在EHLA技术上的合作。
日本还有好多家机床厂家也进入了3D打印领域,比如沙迪克。这里就不再做详细的解读。