8激光器、成型體積1立方米，永年激光金屬3D打印機(jī)YLM-1000-B達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平

導(dǎo)讀：2017年，永年激光就已認(rèn)識(shí)到火箭、導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的增材制造，需大型粉末床激光選區(qū)熔化SLM設(shè)備。目前國(guó)外制造商已經(jīng)將航空、航天和新能源輕量化汽車領(lǐng)域中小型零件增材制造轉(zhuǎn)向更大規(guī)模和尺寸的應(yīng)用。航天領(lǐng)域大尺寸結(jié)構(gòu)件通常為單件或小批量，開發(fā)專用模具十分耗時(shí)，且費(fèi)用昂貴，增材制造通過(guò)逐層疊加的增材制造方式，具有制造流程短、不受零件復(fù)雜程度的影響，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、大尺寸結(jié)構(gòu)件快速制造，是先進(jìn)的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的制造模式，已受到航天制造領(lǐng)域的廣泛重視與應(yīng)用。以大型激光選區(qū)熔化（SLM）設(shè)備制造為切入點(diǎn)，研究開發(fā)能夠解決航天整體復(fù)雜結(jié)構(gòu)件難加工甚至無(wú)法加工問題的制造技術(shù)途徑，已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向和前沿?zé)狳c(diǎn)課題。

技術(shù)源于國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”、清華大學(xué)顏永年教授及團(tuán)隊(duì)40多年3D打印技術(shù)的科研成果，永年激光堅(jiān)持自主原始創(chuàng)新和“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新相結(jié)合，成功研制成形尺寸φ1000×800mm金屬粉末床4激光選區(qū)熔化3D打印設(shè)備，并獲得江蘇省“專精特新”產(chǎn)品認(rèn)證和江蘇省機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

在成功研制YLM-1000的基礎(chǔ)上，永年激光于2021年 1月立項(xiàng)新產(chǎn)品研制任務(wù)：面向航天航空大尺寸復(fù)雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備(YLM-1000-B)。公司克服新冠疫情等重重困難，歷時(shí)2年，終于完成YLM-1000-B創(chuàng)新研發(fā)。其多激光分區(qū)全覆蓋冗余掃描技術(shù)，確保了1000mm×1000mm×1000mm空間內(nèi)構(gòu)件的高效、高可靠成形，可滿足航空、航天、燃?xì)廨啓C(jī)、新能源汽車、醫(yī)療器械、模具等大型復(fù)雜功能結(jié)構(gòu)件制造的需要。

2023年4月15日，江蘇省機(jī)械行業(yè)協(xié)會(huì)組織專家對(duì)江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司完成的“面向航空航天大尺寸復(fù)雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備（YLM-1000-B）”進(jìn)行新產(chǎn)品和科技成果鑒定。

鑒定委員會(huì)聽取顏永年教授代表項(xiàng)目組關(guān)于“大尺寸復(fù)雜構(gòu)件的多激光粉末床增材制造裝備（YLM-1000-B）”的研發(fā)情況、試制總結(jié)和技術(shù)工作總結(jié)等匯報(bào)，仔細(xì)審閱鑒定材料、察看現(xiàn)場(chǎng)、詢問相關(guān)技術(shù)問題。經(jīng)專家委員會(huì)鑒定，認(rèn)為該項(xiàng)目提供的鑒定資料齊全、規(guī)范，符合鑒定要求，技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。

大尺寸，高精度多激光冗余掃描成型技術(shù)

YLM-1000-B為超大型的SLM成型設(shè)備，成型尺寸可達(dá)1000mmX1000mmX1000mm，成型零件的體積可達(dá)1.0 m3，并采用高精度8激光冗余掃描，即每個(gè)分區(qū)域有多束激光，并全域覆蓋，分區(qū)間拼接；一般的多激光分區(qū)掃描，每分區(qū)僅有一束激光掃描，當(dāng)某路激光系統(tǒng)失效，打印即失敗。采用本技術(shù)可在實(shí)時(shí)探測(cè)激光的功率的基礎(chǔ)上，及時(shí)令另路激光系統(tǒng)補(bǔ)上，保證打印的可持續(xù)和成功。多激光冗余掃描成形技術(shù)成型速度快、精度高、可靠性好，穩(wěn)定性好。

原位取件，安全健康的取出成型工件

如何實(shí)現(xiàn)安全，健康的取件，是大型增材制造的難題之一。YLM-1000-B設(shè)備設(shè)計(jì)了原位取件系統(tǒng)，成形完成后，工件和成形活塞原位不動(dòng)，即可安全清粉和叉取工件。原位取件系統(tǒng)顯著的優(yōu)點(diǎn)在于保證了成形工藝結(jié)束后，成形工件不離開成形箱，原位不動(dòng)在完全密封無(wú)氧的狀態(tài)下，完成進(jìn)行清粉工序，整個(gè)過(guò)程安全、無(wú)污染，真正做到“人粉隔離”。

大型掃描場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

采用全新的優(yōu)化掃描場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)，大大提升打印工件機(jī)械性能打印效率和致密性。

惰性氣體全程保護(hù)、全自動(dòng)循環(huán)粉末裝置

YLM-1000-B設(shè)備配備了惰性氣體全程保護(hù)的永久過(guò)濾系統(tǒng)及全自動(dòng)循環(huán)粉末裝置，實(shí)現(xiàn)送粉、清粉、篩粉全程閉環(huán)處理，同時(shí)循環(huán)粉末裝置送粉器做到定量送粉，檢測(cè)粉末輸送情況，可以做到時(shí)時(shí)檢測(cè)，全程無(wú)污染。

智能數(shù)字處理控制軟件

自主研發(fā)的智能數(shù)據(jù)處理軟件Slice Master（V2.0版），通過(guò)YN-FPA(YN-Flash point analysis)算法和YN-CTScan工藝分析優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)、分析等數(shù)據(jù)處理的高效、實(shí)時(shí)、安全和自主;還配套了自主研發(fā)的智能控制軟件YN Build，獨(dú)特的拼接原理和方法，可拼接多激光束協(xié)同工作，拼接精度高。