國產(chǎn)技術發(fā)力：西通自主研發(fā)首款智能金屬3D打印機

近日消息，西通電子推出Riverbase 500工業(yè)光固化打印機、Walnut 18 金屬3D打印機，作為首款智能化的SLA/SLM 3D(Stereo-Lithography，俗稱立體光固化技術)打印設備，均采用了西通自主研發(fā)的點掃描3D打印軟件操作系統(tǒng)RiverOS1.0，其金屬材料3D打印技術屬國內先創(chuàng)行列。

西通電子為硬創(chuàng)先鋒早期報道項目，由前格力系楊雨生于2004年在珠海創(chuàng)辦，此前曾推出Formaker All-in-One四合一3D打印機、首款桌面級SLA3D打印機等產(chǎn)品。其核心專利產(chǎn)品“水星”采用零故障中斷技術，官方聲稱其性能遠超Makerbot，打印失敗率控制在5%?，F(xiàn)以B端客戶為主。

產(chǎn)品亮點：成型掃描策略+樹形支撐系統(tǒng)

工業(yè)光固化打印機Riverbase 500的外觀尺寸為1.75m*1.10m*1.95m，容積100L，內面板交接呈彎曲型。Riverbase 500使用光固化3D打印技術，適用于光敏樹脂。零件掃描速度為6.0-12m/s，采用Gcode數(shù)據(jù)接口。其產(chǎn)品優(yōu)勢在于激光功率可在線測量，工藝參數(shù)優(yōu)化設定。采用液位自動控制，支撐掃描分離誰急?？蓪崿F(xiàn)24小時無人值守，自動化程度較高。

金屬3D打印機Walnut 18采用主流SLM，即激光選區(qū)溶化技術，選用紅外高能光纖激光(帶水冷)，氬氣保護。據(jù)悉，光纖激光器維護成本較低，光束質量優(yōu)良，光電轉換效率高等優(yōu)點使其應用于快速成型優(yōu)勢十分明顯，功率從200W、400W、500W不等。適用于不銹鋼、模具鋼、鈷鉻合金、鎳合金、鋁合金、鐵基合金等打印材料，采用Gcode格式。由于使用Scanlab高精度掃描震鏡，可保證整個打印過程的平穩(wěn)。零件掃描速度為6.0-12m/s。

據(jù)介紹，西通提出的激光掃描創(chuàng)新之處在于當?shù)贜層掃描完后，鋪下一層粉，第N+1層掃描線偏移0.5個光斑的距離，使得激光在第N層的搭接凹谷處進行同向掃描。之后再進行X型錯層掃描,熔化后的金屬液與第N層掃描線的側面潤濕，金屬液在重力作用下潤濕填充凹谷處，兩層之間的熔合線結合緊密，鮮有孔洞，潤濕效果良好，致密度近乎100%。

傳統(tǒng)3D打印多采用懸垂結構成型，需要預先添加支撐以保證成型過程的穩(wěn)定性，成型結束后再去除支撐，獲得完整的零件。傳統(tǒng)垂直懸垂結構優(yōu)化懸垂結構使SLM成型零件的局部形狀精度、尺寸精度不能達到要求，或者成型過程失敗。在懸垂結構不可避免的情況下，西通首先采用樹形支撐系統(tǒng)，能夠在減少支撐情況下將實現(xiàn)懸垂結構順利成型,這一創(chuàng)新對SLM工藝的提升和應用范圍拓展具有很大的意義

基于金屬打印在臨床應用的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)技術采用固定夾角即同角度交叉掃描,層表面質量優(yōu)化SLM成型零件的表面粗糙度一般為15~50μm，相比于傳統(tǒng)方式加工的零件有不小的差距。西通RiverOS1.0系統(tǒng)采用雙層間X漸變錯層掃描，即在+2 +4 +6 層采用0.5度夾角逐步變化方式。能夠直接優(yōu)化改善SLM成型件表面質量，研究發(fā)現(xiàn)，雙層間X漸變錯層掃描掃描方式，能夠將粗糙度Ra控制在8μm以下。

行業(yè)背景：海外公司占據(jù)了九成市場

我國最早從1998年開始SLM相關技術的研究工作。先后安排了973計劃、863計劃和總裝“十五”、“十一五”預研等項目。北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、等國內研究機構也開展了激光快速成形與修復技術及其設備的開發(fā)研制，并取得了一批成果。但主要其采用學習國外技術路徑,商業(yè)化程度進展緩慢。

金屬3D打印技術應用前景廣泛、結合力強，尤其適合航空航天、汽車等高端產(chǎn)品關鍵零部件的制造，其操作軟件非常重要，但目前，金屬3D打印的控制系統(tǒng)幾乎全部控制在國外制造商手中，包括德國EOS公司(EOSINGM270及其M280)，SLMSolutions公司，ConceptLaser公司(MCusing系列),都開發(fā)出了不同型號的機型，包括不同的零件成形范圍和針對不同領域的定制機型等，占據(jù)了全球90% 以上的市場份額。

這樣無形中拉高了國內制造業(yè)使用3D打印技術的成本，西通此次推出的自主操作系統(tǒng)的金屬設備，是國產(chǎn)技術的重要突圍。