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永年激光:工业级3D打印行业的佼佼者——访江苏永年激光成形技术有限公司副总经理 张定军

时间:2016/6/21 16:54:00     企业:《机床商情》编辑部   【字体:↑大 ↓小

    

       

    3D打印技术起步于上世纪90年代,当时由于受材料、技术等成本的限制发展缓慢。近年来,随着3D打印技术的突破,这项被誉为颠覆传统加工行业的技术受到各个国家的重视,据悉,美国还把3D打印赋予制造业复兴的重任。相关的企业也如雨后春笋般大量涌现,展会上各种各样的3D打印机打印着一个个非金属模型,而真正能够实现金属打印,应用于加工生产的企业还很少见,江苏永年激光成形技术有限公司便是其中一家。日前,在江苏昆山举行的2016进出口产品交易会上,本刊记者采访了江苏永年激光成形技术有限公司副总经理张定军。

 
《机床商情》:请简单介绍一下江苏永年激光成形技术有限公司的发展情况。
张定军:江苏永年激光成形技术有限公司成立于2012年,是清华大学颜永年教授带领的团队在江苏省昆山市成立的专门从事金属3D打印成形设备工艺、技术研发和系统集成的生产商和服务提供商。公司致力于将3D打印技术与传统产业转型升级相结合,在“增材制造”与“减材制造”技术融合中进行集成创新和示范应用。永年激光是中国3D打印技术产业联盟发起单位之一,已经形成了产学研为一体的研发体系,为多家上市公司承制金属3D打印设备和CIMS-LSS平台。
    公司拥有国际先进水平的研发能力,以清华大学为依托,依靠在快速成形领域二十多年的研究成果和技术积累,通过引进、消化、吸收和再创新,形成自主知识产权,拥有多项发明技术专利权。
 
《机床商情》:永年激光在金属3D打印方面取得了哪些成就?
张定军:公司采用CIMS技术,将世界上最先进、最精良、最前沿的3D打印技术及设备与大功率激光器、大数据库和智能机器人等技术集成创新成为国内首台“计算机集成大功率激光熔敷-熔化-烧结平台(L-SS)”,在国内处于领先水平。该平台可广泛应用在航天、航空、船舶、核能、冶金、汽车零部件、工业模具和医学植入体等领域的金属直接成形和关键零部件的修复。在国内率先采用国产激光器,通过科研攻关,掌握SLM设备工艺及软件等自主知识产权,取得了关键技术的突破,在软硬件均达到了国内外先进水平。首次提出“精度关联多系统一体化”和“纯滚动摩擦铺粉驱动系统”等创新设计理。
    永年激光研发的YLM系列设备在3D打印领域中首次提出并应用了“精度关联多系统的一体化设计”概念和方法;结合激光熔化工艺的特点,首次将液压缸的缸体-活塞运动副技术应用于该设备,具有导向密封好、防卡死、易于维修和装配精度高等特点。
目前,公司与美国强生、美国GE公司、四川长虹集团和上海航天设备制造总厂等国内外知名企业开展3D打印技术应用和服务的战略合作,为客户量身定制提供解决方案和交钥匙工程。
 
《机床商情》:本届昆山进交会有哪些新的技术和设备向业界展示?
张定军:本届进交会我们重点展示了YLM—-300型SLM设备。该产品的工作缸采用圆柱形设计,成形室达到液压缸级密封效果,可以有效防止金属粉末渗漏,提高了升降运动系统的使用寿命,同时也减少了粉末损耗和污染;成形室主体和工作缸升降系统采用一体成形,由精密数控加工中心保证行位精度,大大提高了成形Z向精度和铺粉精度,Z向分辨率最低可达5μm;采用隔离气氛下的密封送粉装置,在成形过程中添加的金属粉末不会混入氧气,适用于成形一些活性强的金属材料;采用可控的定量送粉结构,代替了传统的双缸送粉方式,可通过参数实时调整送粉量,大大提高材料利用率。
    YLM系列设备是为教育和科研产业的教学科研服务而开发的,执行选择性激光熔化成形工艺的的现代化高端3D打印设备可完成包括钛合金、铝合金、钴铬合金等多种金属材料的成形制造。YLM系列设备系统是网络型智能化的3D打印设备,通过其PC机直接与网络服务中心交流,可及时获取更多信息、数据和资源,也可使用户得到更及时的服务,该设备为3D打印并入工业4.0网络提供了软硬件基础。
 
《机床商情》:永年激光如何将已有的技术和产品运用到加工生产中?
张定军:金属打印就是把金属粉末直接融化、烧结、烧覆,做出结构复杂的金属零件,能够解决很多目前制造技术无法解决的问题,可应用在模具、航空航天、汽车制造等很多关键领域。
    以汽车行业为例,在汽车配件领域中,汽车覆盖件如驾驶室、引擎盖等部件都是通过冲压成型的,而机械冲压对模具的磨损和破坏性很大。模具一旦磨损,冲压出来的产品质量就会下降,为此必须更换新的模具,从而造成模具的浪费和消耗很大,如何提高模具的使用寿命成为该类企业降低生产成本、提高经济效益的重要途径和方法。
     永年激光开发的重型金属激光融覆烧结集成平台,采用高功率激光设备对各种重型汽车拉深、翻边、修边等模具进行表面淬火,以及对各种模具在使用过程中出现的裂纹、划伤、磨损、崩塌进行激光熔凝、合金化熔覆等表面强化工艺处理,使其抗磨损性能及损伤阀值得到较大提高,硬度比淬火前提高约2.5倍,并得到0.2~0.4mm的淬火层深,从而提高了工件的耐磨性能3~5倍,大幅延长模具的使用寿命,减少模具的消耗;同时,该设备还能对表面已经损伤或出现裂纹、崩塌的模具进行激光熔覆修复,使其重新得以利用,变废为新。 因此,该技术能大幅降低汽车覆盖件的生产成本,提高产品质量, 对推进我国汽车零配件行业及相关其它行业的技术改造、提高经济效益具有非常重要的意义。
 
《机床商情》:3D打印与传统生产方式有什么区别?公司未来的发展方向是什么?
张定军:3D打印是运用粉末状金属或塑料等材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。3D打印与传统的生产方式不同,传统的生产方式是一个去除的过程,原材料通过被切割、锻压等手段,最后再进行组装,整个过程出现大量的原材料消耗和浪费,而这些浪费的原材料无法再使用,3D打印技术就不会出现这一情况,工件一次成形,避免了因切割、锻造、组装等浪费的时间和费用。传统的加工方式适合批量化、规模化生产,3D打印适合用户的定制化生产,二者各有优缺点。3D打印技术是传统生产方式的重大变革和有益补充,传统的生产方式毕竟经历了漫长的时期,生产工艺和技术也相当成熟和完善,要完全替代传统生产模式还需要相当长的时间。
    过去工业级3D打印主要应用在如航空、航天、军工等领域,未来我们新研制的设备还将应用在医疗行业中,采用3D打印技术提升和改造义齿加工的传统手工作业,可完成钴铬合金,镍铬合金、纯钛及合金等多种金属材料的直接成形,适用于医学植入体、支架和金属牙冠牙桥基底的制造。3D打印技术能够保证义齿质量稳定、缩短生产周期,解决了传统义齿人工铸造缩孔多、易变形、季节变化影响大和人工误差等缺陷,大大提高了义齿制造的精确度和良品率,更重要的意义是改造和提升传统技师手工型生产模式,加快实现口腔医疗全流程产业链数字化。
    未来,永年激光公司将始终秉持“科技智造、持续创新”的理念,在金属3D打印行业深耕细作,致力于成为中国最有影响力的3D打印设备提供商、系统集成商和应用服务商。
 


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