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即挂即用的融合创新!机床也能成为激光DED3D打印机

先看产品:



这并不是我们常见的增减材复合设备,而是一种即挂即用的模块化激光DED产品带来的新组合加工展示。

增减材的需求和痛点

在一次零部件增材修复项目中,某制造企业遇到了一个棘手的问题。


他们需要在一个价值数十万的钛合金涡轮叶片损伤部位进行精准修复,传统方案是先用DED增材设备堆积材料,再转移到五轴机床精加工。

然而,两次装夹的定位误差导致修复精度无法满足要求,零件报废率居高不下。

工程师们苦恼的是,市面上的增减材一体化整机动辄数百上千万。

难道得为了增减材复合需求再投入巨资购置新设备?

当业界还在探索复杂的增减材一体化整机方案时,融速科技另辟蹊径,提出了一种更为轻巧、灵活的解法。

其最新推出的L1 Lite超集成独立多激光送丝增材系统:

正试图通过一种即挂即用的模块化理念,让传统的减材设备秒变激光增材系统,从而彻底打破增减材制造之间的壁垒。

这是一种我们少见的跨界创新。

增减材的鸿沟:传统制造模式的困境与呼唤

在深入探讨L1Lite的创新之前,我们有必要审视当前制造行业面临的普遍痛点。

传统的制造流程中,增材与减材的分离是常态。

除了前文提到的修复,加工所需的增减材逻辑也很类似。

例如,一个复杂的金属零件可能首先需要通过定向能量沉积(DED)技术进行近净成形(增材);

然后再转移到五轴CNC机床上进行精加工(减材),以达到最终的尺寸精度和表面光洁度。

这个过程暗藏着诸多挑战:

第一个就是高昂的设备投资企业需要同时承担DED增材设备和高精度数控机床的巨额采购成本。

最重要的是复杂的工艺衔接方面

零件在不同设备间的转移、二次装夹和重新定位,极易引入误差,影响最终精度,并大幅延长生产周期。

还有空间与人力会有很大的冗余

两套独立的系统占用了宝贵的厂房空间,并要求操作人员同时掌握两种截然不同的技术。

正因如此,业界对增减材一体化的呼声日益高涨。

它代表着一种理想的制造形态:

在同一次装夹下,完成从毛坯到成品的全部工序,实现极致的精度与效率。

然而,现有的一体化整机解决方案同样价格不菲,且灵活性有限。

市场迫切需要一种新的、开放的、更易于集成的方案,来盘活企业现有的庞大设备存量。

融速L1Lite+N:一种模块化的新思考

这个产品的出现,正是对这一市场需求的直接回应。

其核心理念并非打造一台全新的、庞大的增减材一体机,而是提供一个高度集成、功能独立的增材功能模块

这个模块可以像机床的刀具一样,被灵活地挂载到各种现有的工业设备上,称之为L1Lite+N模式。

这里的N,可以是企业车间里已经服役多年的三轴/五轴加工中心、数控车床,也可以是灵活的多轴工业机器人。

通过这种方式,L1Lite赋予了这些存量设备全新的增材制造能力。

机床挂载:这是我们认为潜在规模最大的应用场景。

将L1Lite安装在CNC机床主轴旁,机床便可在其数控系统的精密控制下,无缝切换增材与减材工序。

可以在一个零件的特定位置生长出复杂的加强筋或异形结构,然后立即用机床的刀具进行精加工。

这不仅实现了真正的增减材一体化,更将零件制造的精度和效率提升到了新的高度。

对于企业而言,这意味着用极低的改造成本,盘活了价值数百万的机床资产,使其成为一台强大的混合制造系统。

机器人挂载:与工业机器人结合,L1Lite则化身为大型、复杂构件制造与修复的利器。

机器人的大范围、高自由度运动特性,彻底释放了DED技术的成形空间,使其能够轻松应对航空航天领域的大尺寸结构件修复、模具表面的耐磨层熔覆等挑战。

车床挂载:对于轴类、盘类等回转体零件的修复与强化,将L1Lite集成到车床上同样意义重大。

通过车床的精密旋转定位与L1Lite的同轴送丝沉积,可以高效地修复磨损的轴颈,或是在零件表面制备高性能涂层,实现熔覆/堆积+精密车削的闭环制造。

让增材像换刀一样简单,这句口号精准地概括了L1Lite的核心价值。

它将复杂的增材制造技术,封装成一个标准化的、易于调用的工具,极大地降低了企业进入增材制造领域的技术门槛和资金成本。

技术解析:超集成设计与同轴送丝的内功

L1Lite之所以能够实现即挂即用,其背后是深厚的技术积淀。

其三大核心技术:

超集成五路一体化设计、VEAM六激光同轴送丝技术以及Matrix阵列激光独立控制系统,共同构成了其技术护城河。

首先是超集成设计

传统的DED系统通常包含多个独立的分系统,如激光器、冷却水机、送丝机、气路控制柜和电气控制柜,这些单元之间通过复杂的管线连接,不仅占用空间大,而且安装调试极为繁琐。

L1Lite则创造性地将冷却水路、保护气路、激光光路、送丝丝路和电气控制这五大系统全部集成在一个尺寸仅为870mm × 685mm × 1005mm的紧凑箱体中。

这种五路一体化设计,使得整个系统高度紧凑、独立,用户只需接通电源(兼容220V/380V)和保护气,即可开始工作,极大地简化了集成过程。

其次是其核心的VEAM多激光同轴送丝技术,这是我们了解到目前国内为数不多的具备量产能力的激光同轴送丝技术。

在DED领域,送丝方式主要分为旁轴同轴两种。

旁轴送丝,即金属丝从激光束的侧方送入熔池,这种方式对打印路径的方向性非常敏感,在进行多维复杂路径打印时,需要不断调整送丝角度以保证质量,这对于与机床、机器人等集成应用而言是一个巨大的障碍。

L1Lite采用的同轴送丝技术,则是将金属丝精确地从多路激光束的中心送出。这种设计确保了无论打印头朝向何方,金属丝都能被周围的激光能量均匀、稳定地熔化。

这带来了几个关键优势:

第一就是无方向性打印质量与路径方向无关,完美适配机床和机器人的多轴联动复杂轨迹。

另外这个技术带来的是工艺稳定性很高丝材受热均匀,熔池稳定,沉积层质量更好。

还有一个好处就是结构紧凑同轴设计使得整个激光沉积头的结构更为紧凑,更容易在机床等狭小空间内进行集成和避障。

值得关注的是,融速的非均匀能量分布技术和功率随动技术,已经集成到VEAM系统中。

这项创新通过定制化调控能量场,实现前高后低或任意能量场结构,能降低增材过程中40%的残余热量。

AM易道认为,这种智能化的能量管理,提升沉积效率事小,减少了热应力和热变形的效果更为重要。

此外,L1Lite还提供了开放的通信接口(支持数字IO和ModbusTCP),可与主流的机床、机器人控制系统无缝对接,实现高效协同作业

同时提供1500W/3000W两种功率的激光头选项,并支持铝合金等高需求材料的打印,进一步拓宽了其应用边界。

在材料兼容性方面,L1Lite支持碳钢、不锈钢、钛合金、镍基合金、铝合金、铜合金等多种金属材料
特别值得一提的是,针对铜合金而言,我们关注到,融速科技与航天科工激光院联合开发的蓝光多激光同轴送丝技术(VEAM-Blue Laser),成功解决了铜等高反射金属的打印难题,铜对450nm波长蓝光的吸收率超过60%,是红外激光的10倍以上。
写在最后

我们认为,L1Lite代表着一种新思维:

从购买全新整机到赋能现有设备,从重资产投入到轻量化升级。

它通过模块化、标准化的方式,将先进的DED送丝增材变得门槛更低,让广大拥有存量减材设备的企业,能够以一种前所未有的低成本、高效率方式,跨入增减材复合制造的大门。

这将极大地推动增减材一体化、零件修复再制造等新兴应用场景的普及。

当成千上万台传统机床通过轻巧一挂就能获得强大的3D打印能力时,一个更高效、更灵活、更具成本效益的制造模式或许将就此开启。

AM易道将持续关注该产品的后续表现。
如果您是寻求激光DED增材/增减材结合/想体验挂载L1 Lite+N集成方案的制造企业,欢迎联系AM易道(微信:yihanzhong),我们将协助您与企业建立直接对接。

25-10-16 10:26 本文为 AM易道 原创内容,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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