隨著歐美等國家將金（jīn）屬3D打印的產品不斷應用於航天、軍工、太空等決定人類未來的領域，我國也正在努力縮短與歐美（měi）國家的差距。日（rì）前，“大尺寸粉末床選區激光熔化增材製造（zào）工藝與（yǔ）裝備研發”項目（mù）獲得了（le）2016年國家重點研發計劃“增材製造（zào）與激光製造專項”（2016YFB1100700）1985萬元的經費支持（chí）。

　　據了解，該項目由北（běi）京易加三維科技有限公司為承擔（dān）單位，由清華大學、北（běi）京天遠三維科技有限公司、中國航（háng）空工業集團公司北京航空（kōng）材料研究院、北京星航機電（diàn）裝備有限公司、中國（guó）直升機設計研究所、中國燃氣渦輪研究院為（wéi）參研單位。

　　項目負責人北京易加三維（wéi）科技有限公司總經理、高級工程師馮濤介紹（shào），該項目完成後，可實現航空航天（tiān）、軍工等行業對（duì）金屬3D打印成品的要求，即尺寸大、精度高、力學性能好、表麵粗（cū）糙度低、致密度100%；該技術代表了未來金屬3D打印技術的發展方（fāng）向，擁有該項技術可使我（wǒ）國航空航天、軍事進入國際先進水平；該項目的實施將填補我國此項技（jì）術的空白，打破發達國家對我國的技（jì）術（shù）壟斷，有利於提升我國在航（háng）空航天（tiān）、軍（jun1）工製造、精密醫（yī）療等領域技術能（néng）力。

　　據介（jiè）紹，SLM金（jīn）屬3D打印設備已進入（rù）商（shāng）業化發展的快車道，近3年裝備的裝（zhuāng）機台數增長率均（jun1）超過50%，裝（zhuāng）備製造廠家快速擴張，傳統裝備製造巨頭也開（kāi）始介入。但我國成熟的商用SLM裝備的成形尺（chǐ）寸一般小於300mm，完全不能（néng）滿足大尺寸零件的製（zhì）造需求；同時，還存在（zài）成形效率低，成形過程工藝變量多，成（chéng）形質量不能量（liàng）化控製等問題。而成形尺寸範圍在500mm×500mm×500mm 以上的金屬3D打印設備的（de）商業化研發主（zhǔ）要集中在歐美等發達國家，為他們所壟斷，他們在SLM設備、軟（ruǎn）件及工藝等領域的研究均處於國際領先地位，因此在航空航天、軍工製造等領域都領超我國較多水平。更（gèng）令人擔憂的是，雖（suī）然我國SLM技術的應用和研究機構較多，但是（shì）針對大尺寸粉末床SLM設備的國產化（huà）尚無成功的商業化案例。

　　馮（féng）濤（tāo）介紹，由北京易加三維科技有限公司承擔的（de）“大尺（chǐ）寸粉末（mò）床選區激（jī）光（guāng）熔化增材製造工藝與裝備研發”項（xiàng）目，將通過對大尺寸粉末床SLM金（jīn）屬3D打印智能裝備的設計與研製，完成（chéng）針對小尺寸SLM金屬3D打印設備向大尺（chǐ）寸SLM金屬3D打印設備的飛躍。項目提（tí）出雙艙室雙工位隔離作業（yè）模塊化布局的（de）總體設計思路，方便大尺寸零（líng）件的取出（chū），有效減少了惰性氣體的（de）用量，同（tóng）時解決雙（shuāng）工（gōng）位轉換的（de）氣體密封、粉料（liào）的高精度變量供給與回收、氣氛的智能循（xún）環淨化等技術難題。

　　該項目還提出並實現同時滿（mǎn）足大尺寸和高效率的多激光多振（zhèn）鏡分區（qū）掃描及其光路設計與控製技術，實現多激光聚焦光斑的定位精度、激光功率（lǜ）的一致性和多振鏡掃描邊界的（de）有效搭接，在保證大尺寸零件加工精度的前（qián）提下，有效提高了加工（gōng）效率。突破大功率長時間工作條件下的光學係統的穩定（dìng）性控（kòng）製技術，實現建（jiàn）造過程熔池狀態、成形件幾何尺寸、工作艙（cāng）氣氛（fēn）、鋪粉狀態等實時監測、診斷及智能處理技術，在提高設備智能化的同時保證了（le）運行的穩定性和可靠性，滿足了連續（xù）成形大尺寸零部件（jiàn）加工的要求。研（yán）發（fā）出（chū）基於熔池的凝（níng）固、掃（sǎo）描區域溫（wēn）度場、工件幾何特征、變形與多（duō）激光多振鏡分（fèn）區掃描等多（duō）因素集成的擁有自主知識產權的成形（xíng）軟件，減少大尺寸複雜件成形過程中激光的（de）通斷次數和不均勻變形，提高製造效率的同時保（bǎo）證了加工質量。

　　據悉，該（gāi）項（xiàng）目（mù）研發的裝備支持鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金（jīn）等多（duō）種（zhǒng）金屬複雜構件的高效率（lǜ）成形，製（zhì）造效率可（kě）達（dá）到（dào）≥120cm3/h，成形尺寸範圍≥500mm×500mm×500mm，成形幾何精度≤±100μm，表（biǎo）麵粗糙度≤Ra12，裝備的（de）無故障運行時間≥500h，並將（jiāng）在航（háng）空航天領域開展示範化應用，完成多款航空航（háng）天（tiān）大尺寸零件的（de）製造，並進行裝機驗證，真正的將大尺寸3D打印零件（jiàn）應用於我國的航空航天領域。同時將（jiāng）製定出4種典型（xíng）材料（liào）（鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金）的SLM成形（xíng）工藝標準（zhǔn）規範，為大尺寸3D打印應用於航空航天領域建立良好的應用（yòng）標準。

　　馮濤特（tè）別強調，“大尺寸粉末床選區激光熔（róng）化增材製造工藝與裝備研（yán）發”項目提出對大尺寸SLM金屬3D打印設備進行係列化模塊研（yán）製，此技術具備國（guó）際先進水（shuǐ）平，可（kě）填補我國此項（xiàng）技術的空白，會促使國外同類設備進入中國市場（chǎng）的價格大幅（fú）降低，項目執行期內將（jiāng）完成不少於兩台套的設備銷售指標，未來10年內將會帶來20億元的市場份額。

　　據悉，該項目的研發終將（jiāng）解決現在粉末床SLM金屬零件（jiàn）建造效率較低、質量仍與（yǔ）鍛件有差距、設備的智能化水平低、可靠性及（jí）穩定性較差，不適合（hé）製造大型整體零件等世界性難題，將改變我國在大尺寸粉末床SLM工藝、設（shè）備以及成（chéng）形軟件開發等方麵一直以來落後（hòu）於國外的（de）局麵（miàn）。同時，在金屬3D打印與激光製造等方麵（miàn）關鍵（jiàn）技術會有很大（dà）突（tū）破，超前部署研發我國下一代粉末床金屬3D打印設備，促進傳統製（zhì）造業轉型升級，支撐（chēng）我國高端製造（zào）業發展（zhǎn）。