18款1米級超大型金屬3D打印機，最多可配20激光器

近年來，3D打印技術可謂備受矚目，在模具、航天、汽車乃至人們的生活中都有廣泛應用，但真正能夠顛覆世界制造業(yè)生產方式的，還要數(shù)金屬3D打印技術。隨著金屬3D打印往生產環(huán)節(jié)進行應用，對效率和成型尺寸的的要求越來越高。多激光、大尺寸成為了粉末床激光成型工藝發(fā)展的新趨勢。南極熊注意到，目前很多金屬3D打印機廠商已經開發(fā)出配備多激光器的超大成型尺寸的金屬3D打印機；最多可配達20個激光器。

下面南極熊做個小匯總，看看國內外有哪些成型尺寸超過600mm（任意方向尺寸）金屬3D打印機。

國產超大型金屬3D打印機（SLM技術）

西帝摩XDM 2000
成形尺寸：2000mm×2000mm×650mm
成型技術：超大型激光選區(qū)熔化
激光數(shù)：單列6套振鏡
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-146864-1-1.html

蘇州西帝摩在2021TCT展會上發(fā)布超大型激光選區(qū)熔化設備 XDM 2000，據(jù)悉，該系統(tǒng)使用了6套振鏡系統(tǒng)，臺面成型尺寸達2000mm×2000mm×650mm，

移動式掃描系統(tǒng)
設備采用了單列6套振鏡6個工位并行移動掃描方案，具體的實現(xiàn)方式是：將2000mm×2000mm的加工臺面分成大小相等的6×6個區(qū)域，單列6個區(qū)域分布6套振鏡系統(tǒng)，在開始加工時6套振鏡同時工作，當前工位掃描完成后移動振鏡平臺到下一工位，然后6套振鏡同步掃描，依次掃描完成6個工位的加工后結束本層掃描，等待鋪粉完成后接著進入下一循環(huán)，直至整個零件加工結束。這樣，6套并行的同步掃描方法即能實現(xiàn)加工的高效性，也大幅減低了成本。

移動式煙塵處理裝置，將“大”化小
產品設計了一種可移動式的吹吸煙裝置，該裝置隨著振鏡的位置同步移動，如下圖所示，吹吸煙裝置與激光振鏡一樣，在移動過程中具有六個工位，因此在成型倉兩側分別設計了6個管道接口，用于各個工位吹吸煙的氣體對流，當吹吸煙裝置移動至該位置時，管道接口處的電磁鐵啟動將吹吸煙管道結合，形成循環(huán)的氣體對流環(huán)境，然后激光振鏡開始掃描，加工中產生的煙塵便能在這樣的氣體對流環(huán)境下得到有效處理。將2000mm跨距煙塵處理問題轉化為350mm跨距。

鉑力特S800
成型尺寸：800*800*600mm
激光數(shù)量：10激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-146782-1-1.html

BLT-S800應用領域包括航空、航天、發(fā)動機、醫(yī)療、汽車、電子、模具、科研院所，材料支持鈦合金、鋁合金、高溫合金、不銹鋼、高強鋼、模具鋼，成形尺寸為800mmX800mX600mm，BLT-S800最大的特點是大尺寸高效成形能力，可以選配6/8/10個三種多激光方案，是自動化、智能化的集大成之作。

主要亮點
1 、可提供6/8/10三種激光器配置方案，本次展示的設備為10激光器配置；
2、 大尺寸成形能力，800*800*600mm；
3、多激光自動拼接校正；
4、不間斷粉末供應；
5、設備配備永久過濾系統(tǒng)，濾芯壽命長達10萬小時以上。

△S800打印的發(fā)動機集成件

該產品充分體現(xiàn)了增材制造產品的創(chuàng)新性設計理念及BLT大尺寸復雜多特征部件的加工工藝能力，展現(xiàn)了金屬3D打印在航空航天領域的集成化、輕量化創(chuàng)新性設計及工程應用方面的突出優(yōu)勢。

華曙高科FS721M
成型尺寸：720×420×420mm
激光數(shù)量：8激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-146750-1-1.html

華曙高科8激光FS721M設備是華曙高科堅持完全自主研發(fā)、持續(xù)創(chuàng)新、聚力智造的又一重要創(chuàng)新成果。

8激光FS721M成形速率最高可達250-300ml/h，比4激光提升2倍，多光束搭接區(qū)域與非搭接區(qū)域打印質量及性能接近一致，擁有720×420×420mm大尺寸成型缸，可滿足多種應用場景零件尺寸需求，解決高端應用領域中大尺度復雜結構的一體化成型效率難題，成型材料包括鈦合金、鎳基高溫合金、鋁合金、不銹鋼等。它的誕生，為金屬激光熔融增材制造樹立了新的標桿。

雷佳DiMetal-650
成型尺寸：625mmX625mmX1100mm
成型技術：激光選區(qū)熔化
激光數(shù)量：四激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-142265-1-1.html

為了解決目前行業(yè)內多激光SLM設備普遍面臨的多激光一致性、多振鏡掃描的位置重合精度、大幅面成形的搭接問題，多激光掃描任務分配問題，雷佳技術團隊創(chuàng)新性地推出并實現(xiàn)了多激光同幅面成形方法。雷佳增材放棄了大多數(shù)同行采用的矩陣分區(qū)域布置形式，采用多激光掃描幅面重合疊加的布置方法，使多激光掃描幅面相互重合疊加的成形區(qū)域最大化以提高成形效率，并最大限度地簡化多振鏡掃描位置精度的問題并減少搭接成形的區(qū)域以提高成形質量。在實現(xiàn)問題簡化的同時，雷佳也完成了激光一致性、多振鏡掃描的位置重合精度等問題的技術攻關，而所有技術成果都凝結于新推出的DiMetal-650。

△DiMetal 650

Di-Metal 650搭載雷佳多激光同幅面成形解決方案，可實現(xiàn)大尺寸多激光同幅面高效成形。Di-Metal 650 4激光同幅面掃描，最大化重疊區(qū)域，減少搭接，最優(yōu)化成形質量的同時，可提高成形效率近3倍；幅面拼接使成形尺寸達625mmX625mm，Z軸尺寸超過1m，是世界上Z軸尺寸最大的SLM設備之一；全新風場設計，風場強勁均勻，確保多激光大幅面成形過程飛濺無殘留；工藝過程全自動化設計，配備SLM自動送粉，粉末自動回收和零件自動出倉等自動化功能。

   

漢邦HBD-1500
成型尺寸：460*460*1500mm
激光數(shù)量：4激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-146863-1-1.html

設備參數(shù)
成型尺寸：460*460*1500mm
激光功率：500W*2 / 1000W*2 或 500W*4 / 1000W*4
打印層厚：20μm-120μm
打印線寬：70μm-200μm
打印精度：0.05-0.2mm
打印材料：不銹鋼、鈷鉻合金、哈氏合金、鈦合金、鎳基合金、模具鋼、鋁合金及鎢、鉭等難熔金屬

設備優(yōu)勢：

• 增高型大尺寸高品質高效打印裝備
• 雙/四激光可選，穩(wěn)定智能的多光路設計與管控
• 完善的粉末管理
• 安全長效的過濾系統(tǒng)
• 成熟的風場設計
• 滿足更高尺寸、高強度、持續(xù)性生產需求，專注于航空航天、汽車零部件制造等領域
  

易加三維EP-M650
成型尺寸：655*655*800mm
激光數(shù)量：四激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-146763-1-1.html

大尺寸金屬增材制造系統(tǒng)，EP-M650采用MPBF金屬粉末床熔化技術，成型室尺寸可達655*655*800mm，四激光四振鏡配置，多激光精準定位+拼接區(qū)精度控制技術，保證了高效生產和打印品質的均一穩(wěn)定，成型速度最大可達120cm3/h,。可打印鈦合金、鋁合金、鎳基高溫合金、模具鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬等材料，適于航空航天、軍工等領域大尺寸、高精度和高性能零部件的直接制造。

探真TS500
成型尺寸：500mm×500mm×1000mm
激光數(shù)量：四激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-147536-1-1.html

探真技術團隊突破了現(xiàn)有單光束選區(qū)激光熔化成型的思路，在國際上率先提出四光束掃描的金屬零件增材制造的新方法，在保證零件成型質量前提下實現(xiàn)了大尺寸、高沉積效率和高精度的結合。設備擁有全套知識產權。

產品優(yōu)勢：
國際首創(chuàng)四激光束掃描，高效率與高精度完美結合；
完善的氣氛循環(huán)系統(tǒng)，確保成形質量；
人性化的粉末循環(huán)系統(tǒng)，環(huán)境友好；
全面監(jiān)控，自動形成打印報告，提升應用感受。

技術參數(shù)：
主機尺寸：6700mm×2500mm×4600mm
最大成形尺寸：500mm×500mm×1000mm（L×W×H）
激光器功率：4*500W 或者 4*1000W光纖激光器
鋪粉形式：雙向鋪粉
零件成形速度： 80-200cm3/h
零件成形精度：±0.05mm
光斑直徑：100μm
氧含量：≤100ppm
粉床預熱溫度：200℃
成形材料：鈦合金、高溫合金、鋁合金、不銹鋼、模具鋼、高強鋼等


永年激光YLM-2500
成型尺寸：2500mmX1000mmX2500mm
激光數(shù)量：10/15/20個激光器的三種多激光方案
YLM-2500為世界首款新型SLM設備，成形尺寸為2500mmX1000mmX2500mm，設備采用“原位取件”的工作方式，即成形件完成后，成形件原位不動，直接叉取�！霸�位取件”對于大型和超大型設備意義重大，大大提高多品種生產效率，并簡化結構，利于安全生產。主要應用領域航空、航天、軍工、醫(yī)療、汽車、模具及科研院所等應用領域。采用具有自主知識產權的模型分層軟件、設備控制軟件以及多激光協(xié)同軟件，提高了軟件的安全系數(shù)，使用者擁有更多的便利性和持續(xù)性。
YLM-2500設備采用20激光成形，激光之間兩兩互補。也可以根據(jù)用戶需求選配10/15/20個激光器的三種多激光方案。設備可成形鈦合金、鋁合金、高溫合金、不銹鋼、高強鋼、模具鋼、鎢合金、高熵合金等。
據(jù)悉，永年激光在YLM-2500設備投產之前，已經生產并銷售了YLM-1000\YLM-1000A\YLM-1000B三款設備。

△YLM1000

典型產品

中瑞科技iSLM 500D
成型尺寸：500mm*400mm*800mm
激光器數(shù)量：雙激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-139090-1-1.html

iSLM 500D 超高行程大尺寸雙振鏡金屬3D打印系統(tǒng)是中瑞科技在2019年底推出的最新一款金屬3D打印機，iSLM 500D金屬3D打印系統(tǒng)成型尺寸可以達到500mm*400mm*800mm，采用雙激光器雙振鏡控制系統(tǒng)，主要應用在大型航空航天結構件、衛(wèi)星支架等領域。

產品結構：

• 雙激光器與雙振鏡控制系統(tǒng)
• 刮刀式雙向鋪粉系統(tǒng)
• 組合式智能供粉系統(tǒng)
• 雙過濾和交換除塵系統(tǒng)
• 成型缸以其交換系統(tǒng)
• 手套箱及零件清理系統(tǒng)
• 粉末預熱系統(tǒng)
• 保護氣密封系統(tǒng)
• 開放式控制系統(tǒng)
• 多材料工藝軟件包
  

△iSLM 500D金屬3D打印系統(tǒng)打印出的金屬渦扇葉片

4大核心技術：

• Z向超高行程800mm
• 智能上落粉和下供粉組合送粉方式
• 動態(tài)數(shù)據(jù)分配
• 視覺監(jiān)控分析
  

鐳明激光LiM-X400H
成型尺寸：450x450x1500mm
激光數(shù)量：4激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-144220-1-1.html

LiM-X400H延續(xù)了X系列設備的全開放可定制性，450x450x1500mm標準成形尺寸采用IPG500W×4光纖激光器，Scanlab×4高速振鏡，SILL f-θ×4場鏡，可實現(xiàn)20-120微米的層厚，較大的提高了打印效率，同時還解決了成形過程工藝變量多，成形質量不能量化控制等問題，X系列模塊化的設計使得成形倉、粉末除塵系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)可以靈活配置，滿足不同需求的個性化定制。

國外超大型金屬3D打印機（SLM技術）

SLM Solutions  NXG XII 600
成型尺寸：600x600x600毫米
激光數(shù)量：12激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-144120-1-1.html

2020年11月，SLM Solutions發(fā)布了NXG XII 600  12激光金屬3D打印。

△NXG XII 600

NXG XII 600配備了12臺1千瓦的激光器和一個600x600x600毫米的成型艙室。NXG XII 600是目前市場上打印效率最快的SLM技術類金屬3D打印設備，比SLM 280單激光設備快20倍，同時使用光學變焦等創(chuàng)新技術，達到最佳生產效率和穩(wěn)定性。它主要用于大尺寸零件的批量化生產，為汽車和航空航天等行業(yè)新應用開啟了新的篇章。

△NXG XII 600打印的大型金屬零件，只花了不到3天的時間

NXG XII 600激光的使用效率在成型過程得到了根本性的優(yōu)化，從而使打印速率達到最高。為實現(xiàn)批量化生產重設計了全新的光學系統(tǒng)，并且基于定制化的激光掃描系統(tǒng)，以最適合打印分區(qū)實現(xiàn)大面積搭接。所有12套光學組件可以通過 “縮放變焦功能” 的雙透鏡系統(tǒng)提供光斑尺寸快速定義，使客戶能夠在焦平面中選擇不同的光斑尺寸，使打印速率提高到1000 cc/h及以上成為現(xiàn)實。最終實現(xiàn)單次打印作業(yè)的超高零件產出，同時降低批量生產的成本。

NXG XII 600具有可靠的熱管理設計理念。減少溫漂移的同時，以實現(xiàn)及保證客戶多達12個激光打印的無縫搭接。此外，該設備還提供全新的用戶操作界面，此界面為操作人員優(yōu)化工作流程且減少培訓需求。

該設備有兩種不同的粉末處理選項：

• 基于重力的粉末加載；
• 基于粉末真空自動運輸加載。
• 最小化停機時間。
  

設備功能概述

• 成型尺寸: 600x600x600 mm
• 12臺激光器，每臺1KW
• 光學變焦
• 集成打印掃描分區(qū)，均勻分布所有12個激光器的打印工作
• 自動成型缸更換
• 自動打印開啟
• 外部預熱站
• 外部除粉站
• 通過降低每個零件的成本和總的制造時間來降低生產成本
• 
  

德國EOS AMCM M 4K
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-144049-1-1.html
AMCM M 4K是EOS M400-4金屬3D打印的升級版本，Z軸高度提升2倍以上

• 成型尺寸：450 x 450 x 1000 毫米
• 激光數(shù)量：4× 400 W 或 4×1000 W 激光器
  

• 與EOS M 400-x工藝參數(shù)集兼容（相同的焦點、光束質量等）
• 手動或半自動操作的粉末處理選項
• 堅固的焊接機架設計
• 用于高功率激光工藝優(yōu)化的開放軟件
  

△EOS AMCM M 4K打印的火箭發(fā)動機燃燒室

荷蘭Additive Industries  MetalFAB-600
成型尺寸：600×600×1000毫米
激光數(shù)量：10激光
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-143728-1-1.html

MetalFAB-600的打印尺寸為600×600毫米，Z高度為1,000毫米，使用10個1kW激光，生產率將高達1,000 cc / hour的沉積速率。MetalFAB-600的平臺經過精心設計，可在將來進一步加大尺寸，從而提高生產率。還將實現(xiàn)關鍵生產流程的自動化，例如粉末處理，對準和校準，盡可能提高設備產能。MetalFAB-600將面向傳統(tǒng)的鑄造和機械加工行業(yè)進行市場應用。

Concept-Laser Xline2000R BC2（二代）
成型尺寸：800X400X500mm
激光配置： 2X1000W詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-120890-1-1.html

Xline2000R（二代），是德國Concept-Laser公司經過XLINE 1000R, XLINE2000R(一代) 兩次迭代后，達到GE 航空集團要求的最終定型產品。主要特點如下：
旋轉雙加工倉，加工準備和打印可以同時進行，周轉時間少于4小時。

• 閉路在線粉末循環(huán)系統(tǒng)，800 L儲粉筒，1500次加粉無故障。
• 實際成型高度（不含基板）可超過508mm。
• 水冷3D動態(tài)激光，殷瓦鋼支架，光斑大小可調，表面質量和致密度兼顧。75%的情況下，雙激光校準一次成功。搭接區(qū)域定位精度小于60μ
• 優(yōu)化的風場設計，風速偏差˂0.1m/S，變頻自適應氣流控制，目視無粉塵落床。
• 可靠性可用率高，適合加工大尺寸的鋁合金，高溫鎳基合金、Ti64、TA15, 不銹鋼等材料。
  

除了激光激光選區(qū)熔化技術外，還有很多的大型金屬增材設備是采用激光送粉技術，還有華中科大張海鷗教授研發(fā)的鑄鍛銑一體化金屬3D打印機。下面就列舉幾款。

中科煜宸RC-LDM1500
成形技術：同步送粉金屬激光增材制造技術（LENS）
成形尺寸：1500X1000X1000mm
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-143728-1-1.html

該設備主要面向科研院所及企業(yè)用戶，具備中大尺寸產品打印功能，可選配五軸及相關配套軟件，主要應用于鈦合金、高溫合金、鋁合金等金屬沉積成型。典型打印產品包括航空航天承力結構件、高溫合金熱端部件、整體葉盤、關鍵零部件的修復再制造等。

盧秉恒院士團隊
成形尺寸：10米級
成形技術：電弧熔絲金屬3D打印技術詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-144472-1-1.html

WAAM電弧熔絲3D打印技術（WireArcAdditiveManufacture，WAAM）。一般情況下，WAAM是一種利用逐層熔覆原理，采用熔化極惰性氣體保護焊接（MIG）、鎢極惰性氣體保護焊接（TIG）以及等離子體焊接電源（PA）等焊機產生的電弧為熱源，熔化金屬絲材，在程序的控制下，根據(jù)三維數(shù)字模型由線-面-體逐漸成形出金屬零件的先進數(shù)字化制造技術。它不僅具有沉積效率高；絲材利用率高；整體制造周期短、成本低；對零件尺寸限制少；易于修復零件等優(yōu)點，還具有原位復合制造以及成形大尺寸零件的能力。

△中國電弧熔絲增減材一體化制造10米級高強鋁合金重型運載火箭連接環(huán)

國家增材制造創(chuàng)新中心、西安交通大學盧秉恒院士團隊利用電弧熔絲增減材一體化制造技術，制造完成了世界上首件10m級高強鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件，在整體制造的工藝穩(wěn)定性、精度控制及變形與應力調控等方面均實現(xiàn)重大技術突破。該樣件重約1t，創(chuàng)新采用多絲協(xié)同工藝裝備，制造工藝大為簡化、成本大幅降低，制造周期縮短至1個月。

武漢天昱智能微鑄鍛3D打印機
成形技術：金屬3D打印“微鑄鍛”技術
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-140889-1-1.html
張海鷗教授帶領研究團隊潛心攻關，經過二十年不懈努力，發(fā)明了“微鑄鍛”3D打印技術，創(chuàng)造性地將金屬鑄造、鍛壓技術合二為一，實現(xiàn)了首超西方的邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新。

張海鷗介紹，目前，國際前沿的金屬3D打印過程是打印算一步，這一層打印完后，連續(xù)冷鍛軋制算一步，二步要分開依次進行，即前一個步驟完了，后一個步驟方可進行，中間還要騰出金屬冷卻的時間。金屬3D打印“微鑄鍛”技術將“臟、重、險”的傳統(tǒng)工業(yè)生產方式變?yōu)椤皾崱⑤p、安”的美好生產方式，實現(xiàn)了高端制造業(yè)的綠色智能化轉型升級，對國之重器的自主創(chuàng)新意義重大。業(yè)界普遍認為，金屬3D打印“微鑄鍛”技術極有可能開辟機械制造史上前所未有的綠色制造新時代，助力中國從制造大國向制造強國轉變。

目前，相關產品已應用于大型飛機、航空發(fā)動機、燃氣輪機、航天、船舶、先進軌道交通、核電等多個大國重器的裝備制造領域。以飛機制造為例，目前一架大型客機的機體結構零件數(shù)量數(shù)以萬計，如果未來可利用3D打印技術生產大型、復雜、整體、高性能、輕量化構件，那么一架大型客機的機身結構零部件數(shù)量可能僅需數(shù)百個。不僅如此，未來利用金屬3D打印技術，再搭配模擬仿真技術，飛機的研制生產周期也將實現(xiàn)數(shù)量級降低。

美國MELD Manufacturing Corporation   
成形技術：直徑大于1.4米
采用技術：MELD金屬3D打印技術
詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-140795-1-1.html

美國MELD Manufacturing Corporation  使用一項名為MELD的增材制造技術，可以打印出直徑1.4米的鋁制金屬部件。那么，什么使這項技術如此獨特？ 它實際上可以打印完全致密的零件，而不必熔化任何金屬。 創(chuàng)新的固態(tài)工藝可用于3D打印，涂覆，修復和連接金屬和金屬基質復合材料。 通過避免熔化，MELD還避免了諸如熱裂紋和孔隙率之類的問題，并且使用更少的能量來生產具有全密度和低殘余應力的高質量零件。

△采用MELD工藝由現(xiàn)成的鋁制6061材料制成的大型組件

德瑪吉LASERTEC 6600
成形尺寸：1040X330X3890毫米
成形技術：DED詳細介紹：http://www.lhkhtyz.com/thread-144244-1-1.html

DMG ASERTEC 6600 DED增減材混合系統(tǒng)是一個龐然大物，X軸高達1040毫米，Y軸為-280毫米至+330毫米，Z軸為3890毫米。
●X軸達1,040 mm，Y軸范圍達-280 mm至+330 mm，Z軸達3,890 mm
●最大工件尺寸：Φ1,010 mm × 3,702 mm
●適用于大型工件，包括航空航天行業(yè)的火箭發(fā)動機、能源行業(yè)的油井管和運輸機的轉軸

△DMG MORI 金屬3D打印樣品

金屬增材制造和減材切削的復合加工技術
●在一臺機床上高效進行增材制造與減材加工，該機配X軸、Y軸Z軸直線軸，B軸（刀具主軸），C軸（主軸和副主軸）  
●主軸和副主軸同步工作，工件在兩個主軸間交換，優(yōu)化增材制造工藝
●刀具主軸配增材制造加工頭和增材制造噴嘴，同時進行金屬噴粉和激光堆焊

南極熊總結

隨著產業(yè)化應用的不斷推進，多激光、大尺寸的金屬3D打印機逐漸完善，成本繼續(xù)下降，越來越成為批量化生產復雜金屬零件的潮流；并且，針對特定材料和應用的細分領域的專業(yè)設備開始得到強化。未來將有望展現(xiàn)出百花齊放的局面。