如果你曾经尝试把金属 3D 打印零件推向量产,就会知道工序很少在打印完成时就结束。打印件从成型基板取出后,还要进入一连串后处理与检测工序。对很多工程团队而言,这意味着需要对接多家供应商、分别管理报价与工期,同时还要担心工序交接环节产生误差或延误。这是金属增材制造中长期存在的痛点。
总部位于深圳的金属增材制造企业爱德林(Addireen),正通过线上平台AddireenNow解决这一难题:该平台将全流程交由同一个项目团队统筹。用户上传 CAD 模型后,可与爱德林工程师共同敲定制造方案,包含增材制造设计评审(DfAM)、3D 打印、后处理以及检测要求。
爱德林全球业务总监徐玉晶(Yujing Xu)表示:“客户需要的不只是一个打印坯件,而是满足规定尺寸、表面与性能指标的成品构件。AddireenNow 把增材设计评审、3D 打印、报价、后处理和检测整合到一套项目流程里,从模型提交到成品交付,全程由同一团队负责。”

配图说明:爱德林 XH-M350G-2HR 绿光金属增材制造设备,图片来源:爱德林
根据零件需求匹配金属增材制造服务
实际工序随零件需求而定:有的订单只需要除粉和热处理,有的则需要 CNC 机加工与内部清洗。检测工作可简单到尺寸测量,也可复杂到金相分析、泄漏测试。工序是按需定制,而非固定套餐。平台支持多种经过工艺验证的金属材料,材料选型也体现出爱德林瞄准的行业方向:纯铜、铬锆铜(CuCrZr)适用于看重导热、导电性能的零部件,例如冷板、换热器、感应线圈以及航空航天推力室;AlSi10Mg 铝合金面向轻量化换热器、汽车零部件、液压集成阀块。316L 不锈钢可用于换热器、液压阀块,还有一个比较出人意料的应用 —— 高尔夫球头;Ti6Al4V 钛合金则用于汽车、机器人领域需要高比强度的轻量化结构件。材料选型会结合零件几何形态、使用工况以及约定的检测标准综合评审,并且由同一个项目团队跟进后处理、检测直至交付。

配图说明:AlSi10Mg、316L 不锈钢、Ti6Al4V 材质金属 3D 打印件,展示点阵轻量化结构,图片来源:爱德林
铜材打印是技术难点所在。纯铜导热性能优异,非常适合热管理器件,但这一特性也让它很难用传统激光粉末床熔融设备加工。室温条件下,纯铜对常用 1064 纳米近红外激光的吸收率不足 5%;而在 532 纳米绿光波段,吸收率提升至约 40%,相当于近红外光的八倍。更高的吸收率意味着更多激光能量被铜粉吸收,利于形成稳定熔池;同等光学条件下,更短波长可以实现更小的聚焦光斑,打印薄壁与微小特征时控制精度更高。

配图说明:用于热管理的纯铜金属 3D 打印件,图片来源:爱德林
绿光激光实现纯铜构件批量生产
爱德林第三代绿光平台面向整板量产,而非单件样件演示。在一次约 140 小时的打印任务中,一台 XH-M350G-2HR 在同一块基板上一次性打印出 400 余件光模块散热片,包含薄壁与细密翅片结构,验证了纯铜构件规模化批量生产能力。XH-M350G 系列设备累计打印时长已超 10 万小时。

配图说明:单块基板上 400 余件纯铜光模块散热片,一次打印完成,时长约 140 小时,图片来源:爱德林
第三代 XH-M350G-2HR 标配双 500 瓦绿光激光器,也可选配双 1000 瓦版本;成型空间为 350 × 350 × 550 毫米(含成型基板),聚焦光斑直径 40–60 微米。爱德林自研绿光激光器,并集成到自有金属增材制造系统中。
近期技术升级主要聚焦三方面:
打印效率:在对应测试条件、40 微米层厚下,纯铜成型速率最高可达 24.24 cm³/h。双向变速铺粉减少层间非曝光耗时,优化的气体吹扫与腔体密封方案缩短打印前准备时间。
工艺稳定性:升级光学组件 + 主动温控抑制热漂移;分层气流把粉末床区域的粉尘带走,减少保护窗积污。测试数据显示成型区气流变异系数仅 3%,保护窗洁净度可维持 360 小时以上。
整板均匀性:线性反馈与伺服控制保障定位精度;铺粉检测在曝光前校验铺粉质量,工艺监控记录激光功率、腔体氧含量,实现全流程可追溯。在本次验证的产线配置下,尺寸过程能力指数 Cpk>1.33。
爱德林厂区部署 100 余台金属增材制造设备,配套 20 余套后处理与检测系统,可承接原型件、工程验证、小批量以及量产订单,也支撑 AddireenNow 一体化流程,让客户一站式获得经过 3D 打印、后处理、检测的成品构件。
在规定材料、工艺与测试条件下,爱德林给出纯铜件指标:相对密度最高 99.9%,导热系数最高 400 W/(m・K),导电率最高 101% IACS(国际退火铜标准)。以上为特定条件下的上限指标,实际生产周期与最终性能取决于零件几何、基板排布、层厚、工艺参数以及验收标准。

配图说明:高精度纯铜流道增材件特写,图片来源:爱德林
小型 M100G 设备已完成独立工艺开发,专门用于铜微小特征加工。在指定工艺条件下,测试实现最小壁厚 0.06 毫米、最小流道间距 0.06 毫米,表面粗糙度最低可达 Ra 1.6 微米。该数据可用于前期可制造性评估,项目正式验证仍需采用代表性特征件并执行约定检测方案。
来源:中国3D打印网编译文章!

0 留言