总部位于慕尼黑的 3D 打印机制造商 EOS 最近在 Formnext 2023 上推出了其新型 M300-4 1kW 金属 3D 打印机。
作为 M 300-4 的更新版本，在 2018 年国际制造技术展上首次推出，这个新系统将四个激光器从 400W 升级到 1kW。
这些增强型激光器的添加是为了满足 3D 打印铝和铜应用的生产要求。该新系统针对高性能铝和铜部件的生产进行了优化，包括支架、支架、天线、热交换器、电感器和电动汽车组件。
虽然 M 300-4 已经在航空、医疗和能源领域拥有客户，但希望新的 1kW 激光变体将在移动和运输领域开辟新的应用。
3D打印行业与Formnext的EOS金属系统主管Sebastian Becker进行了交谈，以了解有关该公司最新金属3D打印机的更多信息。
Becker评论道：“EOS M 300-4已被证明是我们客户的高生产率增材制造机器，但我们需要满足市场对铜等具有挑战性的材料和高生产率工艺日益增长的需求。EOS M 300-4 1kW以最高的可靠性提供功率和生产率，实现了业内最低的单件成本。
优化单件成本，减少停机时间
新款 M 300-4 1kW 的核心是其升级的光引擎，可将四个激光器从 400W 提升到 1kW。根据Becker的说法，此次升级是为了针对压铸中的更多应用，尤其是铝。
“我们目前看到的挑战是铝的应用，特别是在航空和汽车领域，”贝克尔解释道。“因此，对我们来说，找到一种解决方案非常重要，该解决方案能够为铝材提供真正有吸引力的单件成本。”
事实上，根据 Becker 的说法，M 300-4 1kW 的高生产率确保了它是金属 3D 打印的具有成本效益的选择。“M 300-4 1kW 可以在 30 到 35 小时内 3D 打印整个作业。这使我们能够降低每个零件的成本，包括运营成本、机器折旧和气体等消耗品。
Becker 表示，M 300-4 1kW 的每件成本仅为每立方米 50 美分，与应用无关。EOS希望这种简单明了的方式能够增加客户计算其构建成本的便利性。“我们的目标是在这些数字上更加大胆，以便轻松地向客户解释你可以用这项技术做什么，”贝克尔补充道。
Becker还强调，减少停机时间是EOS最新金属3D打印机的关键，尤其是在构建工作方面。“一旦构建工作完成，你就想把它拿出来，你想得到新的。为了优化这一过程，EOS提供了双设置站。
该站与自动化系统制造商格林策巴赫共同开发，可用于M 300-4和M 400-4系统，以实现3D打印交换过程的自动化。通常在 3D 打印机停机期间执行的工艺步骤，例如拆包构建作业和去除残留粉末，可以与 3D 打印并行实现。
“构建工作从工艺室中取出，进入停车场，在那里可以冷却。在此过程中，第二个可更换框架进入工艺室，并自动开始下一个工作，“Becker 解释道。据报道，这允许用户实现 30 分钟的激光到激光时间，从而显着减少停机时间。
这种自动化水平并非没有生产力挑战。“主要的挑战是，你投入到你的零件中的速度和热量，你必须以某种方式离开。这种冷却时间不利于生产力，“贝克尔解释道。
解决这个问题的关键是EOS专有的过程控制软件Smart Fusion。该平台测量粉末床吸收的激光能量，并自动调整它以降低通常发生过热的温度。
“Smart Fusion可以检测到过热，然后我们可以通过控制熔池本身的温度来对此做出反应，”Becker说。“有了这个，我们可以减少支撑结构。”事实上，Becker 声称 Smart Fusion 可以将支撑结构减少多达 95%，并且可以实现无支撑金属 3D 打印，从而减少材料使用并缩短后处理时间。
适应发展中的金属3D打印行业
专注于用少量激光器实现成本效益，无疑使EOS在金属增材制造领域与许多竞争对手区分开来。
贝克尔强调，目前金属3D打印领域有两个明显的趋势。“这个行业正在朝着大零件的方向发展，或者说它正在朝着制造更便宜的零件的方向发展。
一方面，公司希望提供超过 400 x 400 x 400 毫米的更大构建体积，以实现新市场和新应用。因此，更大的构建范围需要更多的激光器才能达到所需的生产率。
因此，在过去的一年里，一场“激光大战”发展起来，各种制造商将越来越多的激光器整合到更昂贵的金属3D打印机中。上个月，中国3D打印机制造商Bright Laser Technologies推出了20激光器BLT-S800，而中国公司Eplus3D的新EP-M1550可以集成多达25个激光器。尼康、SLM Solutions和Velo3D等西方公司也在推动这一趋势。
根据 CONTEXT 的 2023 年第二季度市场情报报告，尽管 3D 打印机销量下降，但这些公司正在生产更昂贵的多激光 3D 打印机，以确保收入增长。因此，尽管西方供应商的粉末床熔融出货量在 2023 年上半年同比下降了 5%，但收入增长了 21%。
然而，EOS的主要关注点是“不要拥有一台成本约为800万美元的20台激光器的机器。这是关于压铸应用的经济实惠的替代品。这与贝克尔强调的第二个主题相吻合，即“通过提高单件成本来开拓新市场并获得更好的商业案例”。Becker 补充说：“如果增加 20 个激光器，则无法获得更好的每个零件成本。这根本不可能。
虽然EOS的新型M 300-4 1kW显然符合公司优化每个零件成本的战略重点，但该公司的附属公司AMCM正在利用对大批量生产日益增长的需求。这家总部位于德国的公司最近推出了其最新的金属激光束粉末床熔融 3D 打印机 AMCM M 8K。
这款新型 3D 打印机集成了 8 个 1kW 激光器和 800 x 800 x 1200 毫米的巨大构建体积。M8K的开发得到了国家拨款的帮助，以支持航空航天公司阿丽亚娜集团的阿丽亚娜6号计划，这是欧洲航天局的一个项目。
“AMCM正在做大事，我们正在做更具吸引力的每部分成本途径，”Becker补充道。
