全激光增減材復(fù)合金屬3D打印技術(shù)，廣東工業(yè)大學(xué)和漢邦激光取得突破

隨著行業(yè)發(fā)展，高性能零件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、加工高精度以及新材料大量應(yīng)用的特點(diǎn)。傳統(tǒng)數(shù)控加工工藝，需要銑刀、車刀、鉆頭、磨頭等工具，對(duì)零件進(jìn)行銑削、車削、鉆孔、拋光等處理，已難以滿足綠色低碳高質(zhì)高效的加工要求。

能否利用激光加工工藝代替常規(guī)數(shù)控加工，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)高性能零件的全激光制造？

廣東工業(yè)大學(xué)王成勇教授，同時(shí)還是高性能工具全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、SAC/TC284/SC1 激光材料加工和激光設(shè)備分技術(shù)委員會(huì) 主任委員 ，提出了“零件 全激光制造理念”，明確激光加工技術(shù)與裝備定義，將激光光斑作為一把“刀具”，將激光光路、數(shù)控系統(tǒng)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)光刀在時(shí)空上的自由操控。實(shí)現(xiàn)精密零件和工具上的激光制造大規(guī)模推廣應(yīng)用，替代難加工復(fù)雜高性能零件及工具的傳統(tǒng)制造。

△廣東工業(yè)大學(xué) 王成勇教授

廣東工業(yè)大學(xué)與漢邦激光通過(guò)多年來(lái)深入產(chǎn)學(xué)研的合作，成功研制出集成原位激光成形、拋光、減材、強(qiáng)化、熱處理和在線監(jiān)測(cè)與閉環(huán)制造參數(shù)調(diào)控等功能，形成具有世界領(lǐng)先水平的全激光增減材復(fù)合制造裝備。“全激光增減材復(fù)合制造技術(shù)：激光增材與激光微細(xì)加工逐層復(fù)合技術(shù)”，在2024年亞洲TCT展會(huì)上重磅推出，引發(fā)強(qiáng)烈關(guān)注。

△LACM全激光增減材復(fù)合制造金屬3D打印工程樣機(jī)

它成功實(shí)現(xiàn)連續(xù)激光增材與超快激光減材在極小時(shí)間尺度上的功能融合，具備原位激光成形、拋光、減材、強(qiáng)化、熱處理和在線監(jiān)測(cè)與閉環(huán)制造參數(shù)調(diào)控等功能，為復(fù)雜高性能構(gòu)件一體化精密制造 提供新技術(shù)與新裝備：

• 多激光（連續(xù)激光+超快激光）復(fù)合，光斑寸尺（20-100μm）與能量分布可調(diào)；
• 近微納米級(jí)精密減材技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微納米尺度切割；
• 增材鋪粉厚度30-60μm，激光減材精度達(dá)到1μm，可滿足精細(xì)結(jié)構(gòu)加工；
• 金屬構(gòu)件無(wú)需承受外載荷力（切削力、預(yù)緊力等）；
• 增減材過(guò)程中激光強(qiáng)化與終端面激光拋光；
• 系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，多激光運(yùn)動(dòng)硬件集成與控制軟件代碼編寫；
  

△全激光增減材復(fù)合制造出來(lái)的金屬零件

這種技術(shù)，解決增材制造零件表面粗糙度高的問(wèn)題，突破精密微小內(nèi)結(jié)構(gòu)的無(wú)法制造的難題，實(shí)現(xiàn)含復(fù)雜微細(xì)內(nèi)結(jié)構(gòu)的零件直接成形，延長(zhǎng)設(shè)備壽命、無(wú)損耗、綠色工藝。

南極熊了解到，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)一批金屬3D打印制造服務(wù)工廠，除了配備幾十臺(tái)甚至數(shù)百臺(tái)金屬3D打印機(jī)之外，還有需要有數(shù)控加工機(jī)床等配套。如果全激光增減材復(fù)合技術(shù)足夠成熟、成本也足夠低，那么就有望對(duì)金屬3D打印產(chǎn)業(yè)，甚至金屬加工領(lǐng)域造成變革性的影響。

展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，南極熊也對(duì)王成勇教授進(jìn)行了采訪。


△視頻：全激光增減材復(fù)合金屬3D打印技術(shù)