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激光粉末床熔融（LPBF）是一種基于高能束對(duì)金屬粉末進(jìn)行加工的3D打印工藝，它具有工藝穩(wěn)定、成型效果好和制造工件強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。但LPBF工藝同時(shí)對(duì)設(shè)備和加工環(huán)境的要求也極高，這也導(dǎo)致此類設(shè)備的價(jià)格一直居高不下，難以進(jìn)入中小型企業(yè)的平民化應(yīng)用當(dāng)中。
2021年11月16日，南極熊獲悉，3D打印機(jī)制造商XactMetal公司宣布為其經(jīng)濟(jì)型LPBF打印機(jī)——"XM"系列產(chǎn)品增加兩款新機(jī)型。
Xact Metal公司最新的兩款打印系統(tǒng)中較便宜的 "XM200C "售價(jià)僅為65,000美元，旨在為中小企業(yè)首次采用LPBF提供一種簡(jiǎn)單易行的手段。同時(shí)，功能更強(qiáng)大的XM200G為雙激光器模式，具有可配置的功率和光斑大小，根據(jù)Xact Metal公司的說(shuō)法，它為用戶提供了"工業(yè)化的速度和性能，而且價(jià)格合情合理"。
Xact Metal的首席執(zhí)行官JuanMario gomez說(shuō)："XM200G打印機(jī)是為那些初次接觸金屬3D打印的客戶量身定做，方便他們了解和熟悉金屬3D打印的各種應(yīng)用，包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具制造、金屬粉末床研究和培訓(xùn)。Xact Metal致力于進(jìn)一步擴(kuò)大金屬3D打印在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，包括航空航天、汽車和一般制造業(yè)。"
△XactMetal公司的新型XM200C 3D打印機(jī)。照片來(lái)自XactMetal公司。
Xact Metal的可及性使命
Xact Metal成立于2017年，它打出的旗號(hào)是"改變?cè)霾闹圃熘粸橘Y本雄厚的公司服務(wù)的觀念"。該公司表示，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，它已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種工藝，將LPBF與"突破性技術(shù)"相結(jié)合，使用戶能夠獲得金屬打印的制造速度和零件質(zhì)量的好處，但價(jià)格方面更實(shí)惠。
除了XM200C和XM200G系統(tǒng)外，Xact Metal公司還將這一技術(shù)整合到其即將推出的 "XM300C"設(shè)備中，該設(shè)備的尺寸為254 x 330 x 330mm，是迄今為止其所有打印機(jī)中構(gòu)建體積最大的。該設(shè)備將于2022年第四季度推出，將有兩臺(tái)或四臺(tái)多激光器配置，據(jù)說(shuō)能夠創(chuàng)造出不需要排膠或燒結(jié)的工業(yè)級(jí)零件。
關(guān)于Xact Metal目前的產(chǎn)品組合，它現(xiàn)在銷售的有XM200C和XM200G機(jī)器，以及相關(guān)的軟件、材料和服務(wù)產(chǎn)品，使它能夠吸引從MAHLE和Medtronic到美國(guó)陸軍的不同客戶，并且它還在繼續(xù)為其金屬3D打印產(chǎn)品系列尋找新的應(yīng)用。
△XactMetal公司在RAPID + TCT 2017上首次推出XM200C。圖片來(lái)自Michael Petch。
XM200C：經(jīng)濟(jì)型金屬AM
為了讓盡可能多的制造商利用LPBF的優(yōu)勢(shì)，XM200C采用了經(jīng)濟(jì)但可維修的緊湊型設(shè)計(jì)。由Xact Metal專有的"Xact Core"高速龍門架系統(tǒng)提供動(dòng)力，該機(jī)器基本上是通過(guò)在X-Y軸上的粉末床上方使用一系列輕型、簡(jiǎn)單的鏡子來(lái)重定向激光。
這樣一來(lái)，機(jī)器就避免了對(duì)任何復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)振鏡或F-theta透鏡的需求，同時(shí)在整個(gè)構(gòu)建板上保持恒定的激光角度，并在粉床上提供簡(jiǎn)化的氣體流動(dòng)。
這套打印系統(tǒng)還采用了燈泡狀的再涂層設(shè)計(jì)，它像刀片一樣刮平粉末層，使其能夠在繼續(xù)生產(chǎn)之前處理平面外的凸起。另一方面，如果需要的話，該裝置也可以安裝在機(jī)器的蓋子上，使其能夠完全從制造室中移除，Xact Metal公司稱這一過(guò)程 "很簡(jiǎn)單"，并允許進(jìn)行更換或調(diào)整。
在其他方面，XM200C有一個(gè)易于使用的7英寸觸摸屏和兩個(gè)內(nèi)部攝像頭，為用戶提供實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，而入門級(jí)系統(tǒng)也擁有強(qiáng)大的材料兼容性，包括加工不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼和超級(jí)合金等粉末以及某些銅、銅、鋁和鈦粉末的能力。
△與XM200C相比，XM200G更傾向于工業(yè)3D打印零件。照片來(lái)自Xact Metal。
可配置的下一代XM200G
Xact Metal公司的第二代XM200G機(jī)器可能與其較小尺寸的同系列產(chǎn)品具備一些相同的功能，但其核心架構(gòu)與XM200C有很大的不同。首先，更高規(guī)格的打印機(jī)使用振鏡系統(tǒng)在粉末床上移動(dòng)激光束，這種方式不僅加快了零件的生產(chǎn)，而且使它有能力同時(shí)支持多個(gè)激光器。
在實(shí)際應(yīng)用中，這意味著操作者可以同時(shí)部署兩個(gè)激光器，即可使用100微米光斑大小的100%重疊區(qū)域，或者66%重疊和50微米光斑大小。加上該機(jī)器的100-400W激光器和水冷振鏡定制選項(xiàng)功能，操作員可針對(duì)特定的應(yīng)用進(jìn)行配置，無(wú)論是研發(fā)還是最終使用的汽車和工業(yè)制造。
與XM200C不同，XactMetal公司更強(qiáng)大的XM200G機(jī)型還具有一個(gè)集成的粉末處理系統(tǒng)，這可能是那些尋求進(jìn)入批量生產(chǎn)的理想選擇，而據(jù)Gomez稱，其較大的150 x 150 x 150mm的構(gòu)建體積和快速的12至16毫升/小時(shí)的打印速度使其更適合解決交貨時(shí)間密集的應(yīng)用。
Gomez解釋說(shuō):"XM200G系列是打印高性能應(yīng)用和打印速度至關(guān)重要的部件的理想選擇，XM200G的推出是Xact Metal公司持續(xù)將金屬粉末床融合的要求和突破性技術(shù)結(jié)合起來(lái)的實(shí)踐案例，為增材制造樹(shù)立一個(gè)新的價(jià)格和性能水準(zhǔn)。"
技術(shù)規(guī)格和價(jià)格
以下是Xact Metal公司65,000美元的XM200C和90,000美元的XM200G3D打印機(jī)的技術(shù)規(guī)格。有興趣的人可以通過(guò)該公司的商店頁(yè)面（https://xactmetal.com/）了解更多關(guān)于這些機(jī)器的信息，如果需要的話，他們還可以在那里尋求報(bào)價(jià)。
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