“鍛金屬3D打印”，西空智造同步常規(guī)SLM激光和強化激光

西空智造最新研發(fā)的i3D-300型鍛打印金屬3D打印設(shè)備，聲稱可有效解決增材制造行業(yè)內(nèi)難成形合金的疲勞強度低、質(zhì)量一致性差、開裂變形等問題，全面提升增材結(jié)構(gòu)件力學性能，一經(jīng)在2024亞洲TCT亮相便吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。南極熊對西空智造公司相關(guān)業(yè)務(wù)負責人胡部長進行了專訪，進行深入了解。

公司背景與技術(shù)創(chuàng)新

西安空天機電智能制造有限公司（以下簡稱“西空智造”）成立于2020年4月，作為由西安交通大學航空發(fā)動機所孵化而來的科創(chuàng)型企業(yè)，該公司一直致力于為空天動力和新能源動力等領(lǐng)域提供智能增材制造整體解決方案。胡部長介紹，西空智造的核心技術(shù)是將3D打印從數(shù)字制造提升為智能制造，特別是以激光面打印和激光鍛打印為發(fā)展重點，為工業(yè)增材制造提供了性能更高、速度更快的解決方案。

西空智造將智能增材制造特稱為“i-3D”（i是智能intelligence的首個字母），旨在強調(diào)3D打印從數(shù)字制造發(fā)展為智能制造。企業(yè)以智能化激光面打?。疵鎱^(qū)域3D打印）、鍛打印為發(fā)展重點，打造速度“更快”、性能“更好”的工業(yè)增材制造技術(shù)升級版，服務(wù)于航空航天、新能源等裝備制造、維保重大需求。

鍛打印技術(shù)的創(chuàng)新突破

鍛打印技術(shù)是西空智造的核心亮點，胡部長詳細介紹了這一技術(shù)的原理和優(yōu)勢。傳統(tǒng)的增材制造過程中，由于激光的熱輸入和溫度梯度，容易在部件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，導致零件變形、開裂或產(chǎn)生孔洞等缺陷。鍛打印技術(shù)通過調(diào)控應(yīng)力場，顯著提升打印件的力學性能，實現(xiàn)低應(yīng)力、高質(zhì)量的打印效果。

鍛打印技術(shù)解決了多個關(guān)鍵技術(shù)難點，首先是大幅度降低成型零件的應(yīng)力集中水平，避免零件在打印過程中的變形和開裂。其次是提升了難打印材料的可承接性，通過精確調(diào)控應(yīng)力場控制熱裂紋和變形，成功實現(xiàn)了難打印材料的激光增材制造。這一技術(shù)不僅填補了國內(nèi)在這一領(lǐng)域的技術(shù)空白，還達到了國際先進水平。

胡部長表示，鍛打印設(shè)備可以在打印過程中實時調(diào)控應(yīng)力場，從而解決零件在成型過程中的變形和開裂問題，同時還能在不使用添加劑和改變粉末成分的前提下，打印難熔金屬材料，如7075鋁合金和鎳基高溫合金。相較于常規(guī)LPBF打印出的7075鋁合金，整體顯微硬度提升20%～40%，晶粒細化30%以上，內(nèi)部殘余拉應(yīng)力轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力。鍛打印的DD1激光模塊，還可實現(xiàn)輪廓邊緣高精度加工，少支撐或無支撐凈成型及抑制增材制造薄壁變形等問題。

此外，鍛打印設(shè)備還可以進行復雜金屬結(jié)構(gòu)件的制造，如轉(zhuǎn)動部件、大型復雜機匣和附件等。胡部長介紹，7075鋁合金等難打印材料在鍛打印技術(shù)的應(yīng)用下，內(nèi)部的殘余壓應(yīng)力大大降低，顯著提升了零件的整體性能。

前瞻性的技術(shù)應(yīng)用和未來發(fā)展

西空智造的鍛打印設(shè)備使用兩束不同的激光——常規(guī)SLM激光和強化激光——進行同步工作，實現(xiàn)了3D打印過程中的鍛打效果。這種雙激光協(xié)調(diào)工作的方法確保了打印件的高質(zhì)量、低應(yīng)力成型。

展會上，西空智造還展示了多種打印設(shè)備的樣件，向觀眾展示了鍛打印技術(shù)的實際應(yīng)用效果。胡部長表示，未來公司將繼續(xù)與高校和科研機構(gòu)合作，深入挖掘鍛打印技術(shù)的機理，進一步推動技術(shù)的成熟和應(yīng)用。

在航空航天等重點產(chǎn)業(yè)，西空智造計劃推進鍛打印設(shè)備的工程化應(yīng)用，滿足這些高端領(lǐng)域?qū)α悴考咝阅芎透呖煽啃缘男枨?。通過不斷創(chuàng)新和技術(shù)提升，西空智造正致力于成為增材制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。

此次展會，西空智造通過展示其突破性的鍛打印技術(shù)和設(shè)備，向外界證明了其在增材制造領(lǐng)域的技術(shù)實力和創(chuàng)新能力。未來，隨著鍛打印技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用拓展，西空智造必將在更多高端制造領(lǐng)域展現(xiàn)其卓越的科技力量。