激光粉末床熔融(LPBF)是一種基于高能束對
金屬粉末進(jìn)行加工的3D打印工藝,它具有工藝穩定、成型效果好和制造工件強度高等優(yōu)點(diǎn)。但LPBF工藝同時(shí)對設備和加工環(huán)境的要求也極高,這也導致此類(lèi)設備的價(jià)格一直居高不下,難以進(jìn)入中小型企業(yè)的平民化應用當中。
2021年11月16日,南極熊獲悉,3D打印機制造商XactMetal公司宣布為其經(jīng)濟型LPBF打印機——"XM"系列產(chǎn)品增加兩款新機型。
Xact Metal公司最新的兩款打印系統中較便宜的 "XM200C "售價(jià)僅為65,000美元,旨在為中小企業(yè)首次采用LPBF提供一種簡(jiǎn)單易行的手段。同時(shí),功能更強大的XM200G為雙激光器模式,具有可配置的功率和光斑大小,根據Xact Metal公司的說(shuō)法,它為用戶(hù)提供了"工業(yè)化的速度和性能,而且價(jià)格合情合理"。
Xact Metal的首席執行官JuanMario
gomez說(shuō):"XM200G打印機是為那些初次接觸金屬3D打印的客戶(hù)量身定做,方便他們了解和熟悉金屬3D打印的各種應用,包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、
模具制造、金屬粉末床研究和
培訓。Xact Metal致力于進(jìn)一步擴大金屬3D打印在多個(gè)行業(yè)的應用,包括
航空航天、
汽車(chē)和一般制造業(yè)。"
△XactMetal公司的新型XM200C 3D打印機。照片來(lái)自XactMetal公司。
Xact Metal的可及性使命
Xact Metal成立于2017年,它打出的旗號是"改變增材制造只為資本雄厚的公司服務(wù)的觀(guān)念"。該公司表示,為了實(shí)現這一目標,它已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種工藝,將LPBF與"突破性技術(shù)"相結合,使用戶(hù)能夠獲得金屬打印的制造速度和零件質(zhì)量的好處,但價(jià)格方面更實(shí)惠。
除了XM200C和XM200G系統外,Xact Metal公司還將這一技術(shù)整合到其即將推出的 "XM300C"設備中,該設備的尺寸為254 x 330 x 330mm,是迄今為止其所有打印機中構建體積最大的。該設備將于2022年第四季度推出,將有兩臺或四臺多激光器配置,據說(shuō)能夠創(chuàng )造出不需要排膠或燒結的工業(yè)級零件。
關(guān)于Xact Metal目前的產(chǎn)品組合,它現在銷(xiāo)售的有XM200C和XM200G機器,以及相關(guān)的
軟件、材料和服務(wù)產(chǎn)品,使它能夠吸引從MAHLE和Medtronic到美國陸軍的不同客戶(hù),并且它還在繼續為其金屬3D打印產(chǎn)品系列尋找新的應用。
△XactMetal公司在RAPID +
TCT 2017上首次推出XM200C。圖片來(lái)自Michael Petch。
XM200C:經(jīng)濟型金屬AM
為了讓盡可能多的制造商利用LPBF的優(yōu)勢,XM200C采用了經(jīng)濟但可維修的緊湊型設計。由Xact Metal專(zhuān)有的"Xact Core"高速龍門(mén)架系統提供動(dòng)力,該機器基本上是通過(guò)在X-Y軸上的粉末床上方使用一系列輕型、簡(jiǎn)單的鏡子來(lái)重定向激光。
這樣一來(lái),機器就避免了對任何復雜的旋轉振鏡或F-theta透鏡的需求,同時(shí)在整個(gè)構建板上保持恒定的激光角度,并在粉床上提供簡(jiǎn)化的氣體流動(dòng)。
這套打印系統還采用了燈泡狀的再涂層設計,它像刀片一樣刮平粉末層,使其能夠在繼續生產(chǎn)之前處理平面外的凸起。另一方面,如果需要的話(huà),該裝置也可以安裝在機器的蓋子上,使其能夠完全從制造室中移除,Xact Metal公司稱(chēng)這一過(guò)程 "很簡(jiǎn)單",并允許進(jìn)行更換或調整。
在其他方面,XM200C有一個(gè)易于使用的7英寸觸摸屏和兩個(gè)內部攝像頭,為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)監控能力,而入門(mén)級系統也擁有強大的材料兼容性,包括加工不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼和超級合金等粉末以及某些銅、銅、鋁和鈦粉末的能力。
△與XM200C相比,XM200G更傾向于工業(yè)3D打印零件。照片來(lái)自Xact Metal。
可配置的下一代XM200G
Xact Metal公司的第二代XM200G機器可能與其較小尺寸的同系列產(chǎn)品具備一些相同的功能,但其核心架構與XM200C有很大的不同。首先,更高規格的打印機使用振鏡系統在粉末床上移動(dòng)激光束,這種方式不僅加快了零件的生產(chǎn),而且使它有能力同時(shí)支持多個(gè)激光器。
在實(shí)際應用中,這意味著(zhù)操作者可以同時(shí)部署兩個(gè)激光器,即可使用100微米光斑大小的100%重疊區域,或者66%重疊和50微米光斑大小。加上該機器的100-400W激光器和水冷振鏡定制選項功能,操作員可針對特定的應用進(jìn)行配置,無(wú)論是研發(fā)還是最終使用的汽車(chē)和工業(yè)制造。
與XM200C不同,XactMetal公司更強大的XM200G機型還具有一個(gè)集成的粉末處理系統,這可能是那些尋求進(jìn)入批量生產(chǎn)的理想選擇,而據Gomez稱(chēng),其較大的150 x 150 x 150mm的構建體積和快速的12至16毫升/小時(shí)的打印速度使其更適合解決交貨時(shí)間密集的應用。
Gomez解釋說(shuō):"XM200G系列是打印高性能應用和打印速度至關(guān)重要的部件的理想選擇,XM200G的推出是Xact Metal公司持續將金屬粉末床融合的要求和突破性技術(shù)結合起來(lái)的實(shí)踐案例,為增材制造樹(shù)立一個(gè)新的價(jià)格和性能水準。"
技術(shù)規格和價(jià)格
以下是Xact Metal公司65,000美元的XM200C和90,000美元的XM200G3D打印機的技術(shù)規格。有興趣的人可以通過(guò)該公司的商店頁(yè)面(
https://xactmetal.com/)了解更多關(guān)于這些機器的信息,如果需要的話(huà),他們還可以在那里尋求報價(jià)。