隨（suí）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（wǒ）國也（yě）正在努力縮短與歐美國家（jiā）的差距。日前（qián），“大尺寸粉末（mò）床選區激光熔化增材製造工藝與裝備研發”項目獲得了2016年國家（jiā）重點研發計劃“增（zēng）材製造與（yǔ）激光（guāng）製（zhì）造專項”（2016YFB1100700）1985萬元的經費支持（chí）。

　　據（jù）了解，該（gāi）項目由北京易加三維科技有限公（gōng）司為承擔單位，由清華大學、北（běi）京天遠三維科技有（yǒu）限公司、中（zhōng）國航空工業集團公司北京航空材料研究院（yuàn）、北京星航機電裝備有限公司、中國直升機設計研究所、中國燃氣渦輪研究院為參研單位。

　　項目（mù）負責人北京易加三維科技有限（xiàn）公司總經理、高級工程師馮濤介紹，該項目完成後，可實現航空航天、軍工等行業（yè）對金屬（shǔ）3D打印成品的要求，即尺寸大、精度高、力學性能好、表麵粗糙度低、致密（mì）度100%；該（gāi）技術代表了（le）未來金（jīn）屬3D打印技術的發展方（fāng）向（xiàng），擁有該項技術可使我（wǒ）國航空航天、軍事進入（rù）國際先進水（shuǐ）平；該項目的實施將（jiāng）填補（bǔ）我國此項技術的空白，打破發達國家對我國的技（jì）術壟斷，有利於提升我國在（zài）航空航天、軍工製造、精密醫療（liáo）等領域技術能力。

　　據介紹（shào），SLM金屬（shǔ）3D打印（yìn）設備已進入商業化發展的快車道，近（jìn）3年裝備的裝機台數增長率均超（chāo）過50%，裝備製造廠家（jiā）快速擴張，傳統（tǒng）裝備（bèi）製造巨頭也開始介入。但我（wǒ）國成熟的商用SLM裝備的成形尺寸一般小（xiǎo）於300mm，完全不能滿足大尺寸零件的製造需求；同時，還存在成形效率低，成形過程工藝（yì）變量多，成形質量不能量化控製等（děng）問題。而成（chéng）形尺寸範圍在500mm×500mm×500mm 以上的金屬3D打印設（shè）備的商業化研發主要集中在歐（ōu）美（měi）等（děng）發達國家（jiā），為他們所壟斷，他們在SLM設備（bèi）、軟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（yù）都領超我國較多水平。更令人擔憂的是，雖然我國SLM技術的應用和研（yán）究機構較（jiào）多，但是針對大（dà）尺寸粉末床SLM設備（bèi）的國（guó）產化尚無成功的商業（yè）化案例（lì）。

　　馮濤介紹，由北京易加三維科技有限公司承擔的“大尺寸粉末床選區激光熔化增材製造工藝（yì）與（yǔ）裝備研發”項目，將通過對大尺寸粉末床SLM金屬3D打印智能裝備的設計與研（yán）製（zhì），完成針對小尺寸SLM金屬3D打印設備向大尺寸SLM金屬3D打印（yìn）設備的飛躍（yuè）。項目提出雙艙室（shì）雙工（gōng）位（wèi）隔離作業模塊化布局的總體（tǐ）設計思路，方便大尺寸零件的取出（chū），有效減少了惰（duò）性氣體的用量，同時解決（jué）雙工（gōng）位轉換的氣體密封、粉料的高精度變量供給與回收、氣氛的智能循環（huán）淨化等（děng）技術難題。

　　該項目還提出並（bìng）實現同時（shí）滿足大尺寸（cùn）和高效率的多激光多振鏡（jìng）分區掃描及其光路設計與控製技術，實現多激光聚焦光（guāng）斑的定位（wèi）精度、激光（guāng）功率的一致性和（hé）多振鏡掃描邊界的有效搭接，在（zài）保證大（dà）尺寸零件加工精度的前提下，有效提高了加工效率。突破大功率長時間工作條件下的光學（xué）係（xì）統的穩定性控製技術，實現建造過程熔池狀態、成形件幾（jǐ）何（hé）尺寸、工作艙氣氛、鋪粉狀態等實（shí）時監測、診斷及智能處理（lǐ）技術，在提高設備智能化的同時保證了運行的穩定性和可靠性，滿足了連續成形大尺寸零部（bù）件加工的要求。研發出基於熔池的凝固、掃描區域溫度場、工件幾何特（tè）征、變形與多激光（guāng）多振鏡分區掃描等（děng）多因素集成的（de）擁有自主知識產權的成形軟件，減少大尺寸複雜件成形過程中激光的通斷次數和不均勻變形，提高製造（zào）效率的同時保證了加工質（zhì）量。

　　據悉，該項目研發的裝備支持鈦合金、高（gāo）強（qiáng）合金鋼、高強鋁合金、高溫合金等多種金屬複雜構件的高效率成形，製造效率可達到≥120cm3/h，成形尺寸範圍≥500mm×500mm×500mm，成形幾何精度≤±100μm，表麵粗糙度≤Ra12，裝備的無故障運行時間≥500h，並將在航空（kōng）航天領域開展示範化應（yīng）用，完成多款（kuǎn）航空航天大尺寸零件的製造，並進行裝機驗證，真正的將大尺寸3D打印（yìn）零件應用（yòng）於我國的航空航天領域（yù）。同時將製定出4種典型材料（鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金）的SLM成（chéng）形工藝標準規範，為大尺（chǐ）寸3D打印應用於航空航天領域建立良好的應用標準。

　　馮濤特別強調，“大尺寸粉末床選區激光熔化增（zēng）材製造工藝與裝備研發（fā）”項目（mù）提出對大尺寸SLM金屬3D打（dǎ）印設備進行係列化模（mó）塊研製，此技術具備國際先（xiān）進水平，可填補我國此項技術的空白，會促使國外同類設備進入（rù）中國市場的價格大幅降低，項（xiàng）目執行期內（nèi）將完成不少於兩台套的設備（bèi）銷售指標，未（wèi）來10年內將會帶來20億元的市場（chǎng）份額。

　　據悉，該項目的研發終將解（jiě）決現在（zài）粉末床SLM金屬零件（jiàn）建造效率較低、質量仍與鍛件有差距（jù）、設備的智（zhì）能化（huà）水平（píng）低、可靠性及穩定性較差，不適（shì）合製造大型整體零件等世界性難題，將（jiāng）改變我國在（zài）大尺寸（cùn）粉末（mò）床SLM工藝（yì）、設備以及（jí）成形軟件開發等方麵一直以來落後於國外的局麵（miàn）。同時，在金屬3D打印與激光製（zhì）造等方麵（miàn）關鍵技術會有很大突破，超前部署研（yán）發我國下一代粉末床金屬3D打印設備，促進傳（chuán）統製造業轉（zhuǎn）型升級，支撐我國高端製造業發展。