【南極熊評測】德國工業(yè)級金屬3D打印機Concept laser評測

Concept Lase金屬3d打印機視頻評測

http://v.qq.com/page/w/0/1/w01505thl01.html

【南極熊3D打印評測中心】

南極熊3D打印評測中心不斷豐富評測產(chǎn)品，很多3D打印的消費者和愛好者一直關(guān)注我們的更新，今天我們評測工業(yè)級金屬3d打印機，普通人很少接觸到這樣的設(shè)備，相信大家應該很感興趣。2015年3月25日，我們來到了北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的航星利華（北京）科技有限公司，見到了德國Concept Laser公司的工業(yè)級金屬3d打印機Mlab cusing R。航星利華是該產(chǎn)品的中國代理商，并提供3D掃描和3D打印的整體解決方案。

（歡迎其他廠商聯(lián)系我們）

官方介紹

德國在金屬3D打印技術(shù)的研究和應用一直走在世界的前列，德國國內(nèi)就有很多從事金屬粉末成型的各種技術(shù)的服務商和設(shè)備商。而在激光熔化（LaserCUSING）技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的是德國的Concept Laser公司，該公司并擁有LaserCUSING技術(shù)專利，一直被視為最具有前景的金屬激光熔鑄領(lǐng)域的先鋒，同時也是該領(lǐng)域頂級供應商之一。公司提供運用 LaserCUSING® 金屬技術(shù)的標準機型的設(shè)備及客戶定制設(shè)備，以其在行業(yè)領(lǐng)域多年豐富的應用經(jīng)驗，提供可靠的加工處理和高效化的解決方案。

德國Concept Laser GmbH官網(wǎng)：www.concept-laser.de

航星利華作為Concept Laser公司的代理商，為企業(yè)提供差異化產(chǎn)品設(shè)計及制造，利用3D 掃描和 3D 打印技術(shù)滿足用戶的三維掃描、逆向加工、質(zhì)量檢測、3D 打印裝備服務等需求。目前已為軍工、航空航天、醫(yī)療、裝備制造等行業(yè)客戶提供了 1000 件次的設(shè)計和制造服務，為 100 余家知名企業(yè)提供技術(shù)咨詢服務。是一家能滿足精密打印技術(shù)服務的創(chuàng)新型企業(yè)。

Concept Laser（中國代理）航星利華：www.aavc.cn

外觀

今天介紹的產(chǎn)品是MLab cusing R型號，小編進門的時候就被巨大的國旗吸引，然后到處找工業(yè)級的設(shè)備在哪？工程師告訴我，眼前這個冰箱大小的機器就是金屬3D打印機！原來打印金屬的機器也不大啊，跟小編預想中龐大的形象不太相符�，F(xiàn)場小編看到這款設(shè)備擺放靈活，方便運輸，而且周圍沒有粉塵之類的污染，看起來也比較環(huán)保衛(wèi)生。小編問了一下，這臺機器雖然是進口的，但220V電源即插即用，而且最大功率也不過1.5kW，相對比較節(jié)能。不過畢竟是工業(yè)級的設(shè)備，需要用工業(yè)上的三相電。

據(jù)工程師介紹，MLab cusing和MLab cusing R系列都采用100W激光，構(gòu)建空間小，“R”型改進了送料系統(tǒng)，擴展了打印材料，并配套設(shè)備QM質(zhì)量控制模塊，精度可達到0.05mm。主要應用于航天航空、汽車制造業(yè)、數(shù)字醫(yī)療、珠寶行業(yè)、模具領(lǐng)域。

設(shè)備參數(shù)

【產(chǎn)品型號】MLab cusing R

最大成型尺寸	90x90x80mm
構(gòu)建速度	1~5cm3/h
單層厚度	15~50μm
激光發(fā)射器功率	Fibre laser 100W
掃描速度	最高速度為7m/s
激光光斑直徑	40μm
電源支持	16A
最大功率	1.5KW
產(chǎn)品尺寸	705x1848x1220mm
重量	480kg

技術(shù)原理

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LaserCUSING®,是取CONCEPT激光公司的頭字母C與英文單詞“FUSING”（完全熔化）結(jié)合而成，這是一種利用3D CAD數(shù)據(jù)，將金屬粉末材料逐層燒結(jié)出任意幾何形狀金屬部件的的工藝。

金屬激光熔鑄工藝，即是某標準成份的金屬粉末被高能量光纖激光小局部融熔；這一局部是依照預先設(shè)置的點和位置完全融熔，而后固化；這意謂著在完成的部件便可獲得非常理想的金屬性能。部件的輪廓及內(nèi)部構(gòu)造是利用反射（掃描）鏡反射出的激光束作用在金屬粉末燒結(jié)而成；在一層燒結(jié)完成后，構(gòu)造臺降低幾十微米，機器自動鋪上一層金屬粉，再燒結(jié)這一層，一層層疊加，即得到所需部件構(gòu)造產(chǎn)品。

LaserCUSING®的獨特技術(shù)是依照“島形原理”的隨機暴光策略，激光在每一工作層面上被分成片段－即所謂的“島形”，并連續(xù)作用在金屬粉末上。這一專利技術(shù)大大降低工了元件（熔鑄）過程中內(nèi)應力的產(chǎn)生，從而降低了產(chǎn)品誤差。這種技術(shù)使得生產(chǎn)出的金屬部件優(yōu)于鑄件的性能。

工藝優(yōu)勢

說了這么多書面的話，簡單點講，這種技術(shù)有什么優(yōu)點呢？

①【接近原型】

不同于其他3D打印模型手板或者翻模鑄造，金屬打印可以直接生產(chǎn)部件。簡單處理就可直接安裝或使用，大大縮短生產(chǎn)時間及費用。

②【任意形狀】

復雜的部件也so easy！可直接生產(chǎn)在部件里面實現(xiàn)孔，管或格子任意復雜結(jié)構(gòu)的金屬部件。這是傳統(tǒng)加工工藝所做不到的。

③【優(yōu)于鑄造】

關(guān)于LaserCUSING® 設(shè)備的島型原理策略獨特，這一專利技術(shù)大大降低了元件在生產(chǎn)過程中應力的產(chǎn)生。大體積的部件既能快速成型，又質(zhì)量優(yōu)越，性能可超過鑄造。

④【綠色生產(chǎn)】

沒有被熔鑄的金屬粉末可以完全再重復使用，質(zhì)量不受影響。他們的激光工藝不但實現(xiàn)低排放，還實現(xiàn)高能效轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)。

材料回收利用

機身細節(jié)

正上方有“Concept Laser”的商標，頂部綠色的是狀態(tài)指示燈。

Concept Laser配備了機載電腦，方便用戶直接操作。

顯示屏右側(cè)是緊急停止按鈕、控制開關(guān)、USB接口、復位鍵等等常用操作鍵。

機器的中部是打印倉，正面的玻璃窗可以很好觀察正打印的狀態(tài)

機器下側(cè)用于更換耗材，并配有回收瓶，便于剩余粉末的重新利用

機器的背后搭載了降溫空調(diào)，時刻保持設(shè)備內(nèi)正常的運行溫度（室溫）

打開后蓋，設(shè)備的電氣部件一覽無余，調(diào)試維修十分方便

其他配件

手套密封箱，清潔零件、回收粉末

振動儀，篩選粉末進行回收

左：UPS防斷電系統(tǒng)，右：粉末防爆垃圾桶

防氧化防爆保護氣：氬氣瓶

耗材

機器不大，但打印材料種類卻十分廣泛。所用耗材為公司專供材料，包括各種金屬和合金粉末，如鋼、鋁合金、鎳合金、鈦合金以及純鈦、鈷鉻合金、銅合金以及貴金屬合金等。

LaserCUSING®材料（活性材料）

CL 20ES	Stainless steel (1.4404)
remanium star CL	Cobalt-chromium alloy (by Dentaurum)
rematitan CL	Titanium alloy (by Dentaurum)
CL 41TI ELI	Titanium alloy (Tial6v4 ELI)
CL 42TI	Pure titanium Grade 2
CL 80CU	(Bronze)
Yellow gold	(18 carat)
Sliver alloy	(930 Silver powder)

其他材料需定制

打印過程

我們將設(shè)計好的stl模型文件在電腦中切片好，通過U盤輸入進3D打印機。打開下方的倉門，為設(shè)備加入要打印的粉末材料。在設(shè)備軟件中選擇要打印的文件，并且可以排列布局多個文件同時打印。當我們設(shè)置好設(shè)備運行參數(shù)，待機器處理完數(shù)據(jù)，頂部綠色信號燈亮起，就可以開始打印了。打印過程中，要充入保護氣（我們用氬氣）防止氧化，保證成型質(zhì)量。

【操作過程，詳見視頻】

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打印布局

設(shè)置打印參數(shù)

激光快速掃描燒結(jié)

刮板逐層鋪粉

后處理

經(jīng)過8個小時后，我們打印的不銹鋼零件終于打印完了。為了環(huán)境衛(wèi)生和健康，我們要戴好防護手套、防護服、護目鏡。打開位于機器下方的粉末倉，用毛刷輕輕拂去零件上的剩余粉末，將其收入到旁邊的回收瓶內(nèi)。清理不銹鋼工件可以再空氣中進行，清理活潑金屬打印工件（如鈦合金）需要在手套箱中密封進行。使用手套箱時，將其置于粉末倉的上方，扣緊卡扣將其密封，并充入惰性氣體保護。在密閉環(huán)境中用氣動噴筆（氬氣）對零件進行清潔，避免粉塵污染�；厥掌恐械姆勰┮�充入保護氣放入振動儀篩粉回收再次利用。清潔過后，零件進行線切割從平臺中去除出來，進行后續(xù)工藝處理。

【安全須知】除了帶好口罩防護服外，工作環(huán)境要防塵防火。因為金屬粉是可以做煙花的，空氣中金屬粉操作不當可能會引起爆炸。因此除了氬氣作為保護氣防止氧化外，手套箱、回收瓶、振動儀，有粉末的地方都要做好密封。

從下側(cè)取出工件

清理回收粉末

鈦合金需要進入手套箱后續(xù)處理

在密閉的手套箱中清理零件，并用氬氣保護

回收的粉末進行篩粉后重新利用

復雜零件幾小時快速成型

產(chǎn)品應用

【工業(yè)制造】

Concept laser設(shè)備靈活高效，打印的金屬部件能經(jīng)受機械沖擊和熱負荷，縮短加工周期，在工業(yè)生產(chǎn)中帶來更多經(jīng)濟效益。

【牙科醫(yī)療】

金屬3D打印也經(jīng)常應用于醫(yī)療，常用于制造種植體和醫(yī)療器械。用鈦合金打印的修復體與生物具有相容性，不論是復雜結(jié)構(gòu)的骨科植入體還是醫(yī)療器械原型，都可快速成型。

采用鈷鉻合金、鈦合金或其合金，制造出的牙冠、牙橋、支架擁有高質(zhì)量和密合度，一夜之間便可完成。

【文物修復】

文物藏品隨著時間的推移難免會出現(xiàn)老化或損壞，如今3D打印和3D掃描不必接觸文物也能收集數(shù)據(jù)，并且用不同材質(zhì)打印出來，完整呈現(xiàn)文物的質(zhì)感。保護我們的文物就是保護我們的歷史。

（龍龜，左：未去支撐，中：去除平臺，右：打磨拋光）

綜合點評

德國工業(yè)水平一直世界領(lǐng)先，金屬3D打印技術(shù)也走在世界的前列。我們經(jīng)過使用發(fā)現(xiàn)，德國Concept Laser的3D打印機精度居然達到了0.05mm，結(jié)構(gòu)緊湊，機器僅有冰箱大小，工作環(huán)境如辦公室般干凈清潔，實屬意外。材料利用率高、污染小、功耗低，噪音也控制在可接受范圍，這大大增加了設(shè)備的適用范圍。不論是科研院所、大學院校、還是企業(yè)研發(fā)，都不會受限制。而且操作流程簡單，也使得普通技術(shù)人員很快可以上手。

德國制造精密極致的品質(zhì)，如今成為具有世界影響力的品牌。打印速度高、表面質(zhì)量好以及打印質(zhì)量穩(wěn)定可靠名不虛傳，這也主要得益于其過硬的工藝過程監(jiān)控系統(tǒng)以及各種應用材料的開發(fā)。僅一臺設(shè)備，它的應用范圍居然十分廣泛。Concept Laser可以加工多種材料，處理各種各樣的金屬零部件，比如：不銹鋼、熱作模具鋼、鈷-鉻合金、鎳基合金，活性粉末材料如鋁、鈦的合金，貴金屬如金或銀合金等，小編都快數(shù)不過來了。在質(zhì)量上也能夠優(yōu)于鑄造。這種多功能性使得該產(chǎn)品能廣泛用于航空航天、汽車、醫(yī)療和牙科、珠寶設(shè)計等行業(yè)。小編雖然見過的工業(yè)設(shè)備不多，但眼前這款設(shè)備足以滿足各位的金屬打印需求。

以增材制造取代高成本的砂模和鑄模工藝，制造出輕巧、高剛性和重量優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)，而且?guī)缀鯖]有任何設(shè)計上的限制。這樣我們放開思路就可以設(shè)計更快的汽車，更輕的飛機，更精密的儀器了。而快速成型技術(shù)可大大縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，對各位企業(yè)家而言，時間就是成本啊~

如果哪位對這款設(shè)備感興趣，或者需要金屬3D打印服務，可以通過南極熊和航星利華聯(lián)系。

（編輯：太極熊）

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模型欣賞

打印出來的產(chǎn)品圖片看不清表面光潔度如何，文中也沒有相關(guān)介紹�。�！

hitvic 發(fā)表于 2015-5-18 15:42
打印出來的產(chǎn)品圖片看不清表面光潔度如何，文中也沒有相關(guān)介紹�。�！

光潔度就是上面幾張照片，灰色啞光的，類似磨砂效果。普通精度0.05mm（其中，激光光斑直徑40μm，層厚15~50μm）。