3D打印技術(shù)起步于上世紀90年代，當時由于受材料、技術(shù)等成本的限制發(fā)展緩慢。近年來，隨著3D打印技術(shù)的突破，這項被譽為顛覆傳統(tǒng)加工行業(yè)的技術(shù)受到各個國家的重視，據(jù)悉，美國還把3D打印賦予制造業(yè)復興的重任。相關的企業(yè)也如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，展會上各種各樣的3D打印機打印著一個個非金屬模型，而真正能夠?qū)崿F(xiàn)金屬打印，應用于加工生產(chǎn)的企業(yè)還很少見，江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司便是其中一家。日前，在江蘇昆山舉行的2016進出口產(chǎn)品交易會上，本刊記者采訪了江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司副總經(jīng)理張定軍。
《機床商情》：請簡單介紹一下江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司的發(fā)展情況。
張定軍：江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司成立于2012年，是清華大學顏永年教授帶領的團隊在江蘇省昆山市成立的專門從事金屬3D打印成形設備工藝、技術(shù)研發(fā)和系統(tǒng)集成的生產(chǎn)商和服務提供商。公司致力于將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級相結(jié)合，在“增材制造”與“減材制造”技術(shù)融合中進行集成創(chuàng)新和示范應用。永年激光是中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)起單位之一，已經(jīng)形成了產(chǎn)學研為一體的研發(fā)體系，為多家上市公司承制金屬3D打印設備和CIMS-LSS平臺。
公司擁有國際先進水平的研發(fā)能力，以清華大學為依托，依靠在快速成形領域二十多年的研究成果和技術(shù)積累，通過引進、消化、吸收和再創(chuàng)新，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，擁有多項發(fā)明技術(shù)專利權(quán)。
《機床商情》：永年激光在金屬3D打印方面取得了哪些成就？
張定軍：公司采用CIMS技術(shù)，將世界上最先進、最精良、最前沿的3D打印技術(shù)及設備與大功率激光器、大數(shù)據(jù)庫和智能機器人等技術(shù)集成創(chuàng)新成為國內(nèi)首臺“計算機集成大功率激光熔敷-熔化-燒結(jié)平臺（L-SS）”，在國內(nèi)處于領先水平。該平臺可廣泛應用在航天、航空、船舶、核能、冶金、汽車零部件、工業(yè)模具和醫(yī)學植入體等領域的金屬直接成形和關鍵零部件的修復。在國內(nèi)率先采用國產(chǎn)激光器，通過科研攻關，掌握SLM設備工藝及軟件等自主知識產(chǎn)權(quán)，取得了關鍵技術(shù)的突破，在軟硬件均達到了國內(nèi)外先進水平。首次提出“精度關聯(lián)多系統(tǒng)一體化”和“純滾動摩擦鋪粉驅(qū)動系統(tǒng)”等創(chuàng)新設計理。
永年激光研發(fā)的YLM系列設備在3D打印領域中首次提出并應用了“精度關聯(lián)多系統(tǒng)的一體化設計”概念和方法；結(jié)合激光熔化工藝的特點，首次將液壓缸的缸體-活塞運動副技術(shù)應用于該設備，具有導向密封好、防卡死、易于維修和裝配精度高等特點。
目前，公司與美國強生、美國GE公司、四川長虹集團和上海航天設備制造總廠等國內(nèi)外知名企業(yè)開展3D打印技術(shù)應用和服務的戰(zhàn)略合作，為客戶量身定制提供解決方案和交鑰匙工程。
《機床商情》：本屆昆山進交會有哪些新的技術(shù)和設備向業(yè)界展示？
張定軍：本屆進交會我們重點展示了YLM—-300型SLM設備。該產(chǎn)品的工作缸采用圓柱形設計，成形室達到液壓缸級密封效果，可以有效防止金屬粉末滲漏，提高了升降運動系統(tǒng)的使用壽命，同時也減少了粉末損耗和污染；成形室主體和工作缸升降系統(tǒng)采用一體成形，由精密數(shù)控加工中心保證行位精度，大大提高了成形Z向精度和鋪粉精度，Z向分辨率最低可達5μm；采用隔離氣氛下的密封送粉裝置，在成形過程中添加的金屬粉末不會混入氧氣，適用于成形一些活性強的金屬材料；采用可控的定量送粉結(jié)構(gòu)，代替了傳統(tǒng)的雙缸送粉方式，可通過參數(shù)實時調(diào)整送粉量，大大提高材料利用率。
YLM系列設備是為教育和科研產(chǎn)業(yè)的教學科研服務而開發(fā)的，執(zhí)行選擇性激光熔化成形工藝的的現(xiàn)代化高端3D打印設備可完成包括鈦合金、鋁合金、鈷鉻合金等多種金屬材料的成形制造。YLM系列設備系統(tǒng)是網(wǎng)絡型智能化的3D打印設備，通過其PC機直接與網(wǎng)絡服務中心交流，可及時獲取更多信息、數(shù)據(jù)和資源，也可使用戶得到更及時的服務，該設備為3D打印并入工業(yè)4.0網(wǎng)絡提供了軟硬件基礎。
《機床商情》：永年激光如何將已有的技術(shù)和產(chǎn)品運用到加工生產(chǎn)中？
張定軍：金屬打印就是把金屬粉末直接融化、燒結(jié)、燒覆，做出結(jié)構(gòu)復雜的金屬零件，能夠解決很多目前制造技術(shù)無法解決的問題，可應用在模具、航空航天、汽車制造等很多關鍵領域。
以汽車行業(yè)為例，在汽車配件領域中，汽車覆蓋件如駕駛室、引擎蓋等部件都是通過沖壓成型的，而機械沖壓對模具的磨損和破壞性很大。模具一旦磨損，沖壓出來的產(chǎn)品質(zhì)量就會下降，為此必須更換新的模具，從而造成模具的浪費和消耗很大，如何提高模具的使用壽命成為該類企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的重要途徑和方法。
永年激光開發(fā)的重型金屬激光融覆燒結(jié)集成平臺，采用高功率激光設備對各種重型汽車拉深、翻邊、修邊等模具進行表面淬火，以及對各種模具在使用過程中出現(xiàn)的裂紋、劃傷、磨損、崩塌進行激光熔凝、合金化熔覆等表面強化工藝處理，使其抗磨損性能及損傷閥值得到較大提高，硬度比淬火前提高約2.5倍，并得到0.2～0.4mm的淬火層深，從而提高了工件的耐磨性能3～5倍，大幅延長模具的使用壽命，減少模具的消耗；同時，該設備還能對表面已經(jīng)損傷或出現(xiàn)裂紋、崩塌的模具進行激光熔覆修復，使其重新得以利用，變廢為新。 因此，該技術(shù)能大幅降低汽車覆蓋件的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量， 對推進我國汽車零配件行業(yè)及相關其它行業(yè)的技術(shù)改造、提高經(jīng)濟效益具有非常重要的意義。
《機床商情》：3D打印與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有什么區(qū)別？公司未來的發(fā)展方向是什么？
張定軍：3D打印是運用粉末狀金屬或塑料等材料，通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不同，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是一個去除的過程，原材料通過被切割、鍛壓等手段，最后再進行組裝，整個過程出現(xiàn)大量的原材料消耗和浪費，而這些浪費的原材料無法再使用，3D打印技術(shù)就不會出現(xiàn)這一情況，工件一次成形，避免了因切割、鍛造、組裝等浪費的時間和費用。傳統(tǒng)的加工方式適合批量化、規(guī)?；a(chǎn)，3D打印適合用戶的定制化生產(chǎn)，二者各有優(yōu)缺點。3D打印技術(shù)是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的重大變革和有益補充，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式畢竟經(jīng)歷了漫長的時期，生產(chǎn)工藝和技術(shù)也相當成熟和完善，要完全替代傳統(tǒng)生產(chǎn)模式還需要相當長的時間。
過去工業(yè)級3D打印主要應用在如航空、航天、軍工等領域，未來我們新研制的設備還將應用在醫(yī)療行業(yè)中，采用3D打印技術(shù)提升和改造義齒加工的傳統(tǒng)手工作業(yè)，可完成鈷鉻合金，鎳鉻合金、純鈦及合金等多種金屬材料的直接成形，適用于醫(yī)學植入體、支架和金屬牙冠牙橋基底的制造。3D打印技術(shù)能夠保證義齒質(zhì)量穩(wěn)定、縮短生產(chǎn)周期，解決了傳統(tǒng)義齒人工鑄造縮孔多、易變形、季節(jié)變化影響大和人工誤差等缺陷，大大提高了義齒制造的精確度和良品率，更重要的意義是改造和提升傳統(tǒng)技師手工型生產(chǎn)模式，加快實現(xiàn)口腔醫(yī)療全流程產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化。
未來，永年激光公司將始終秉持“科技智造、持續(xù)創(chuàng)新”的理念，在金屬３Ｄ打印行業(yè)深耕細作，致力于成為中國最有影響力的3D打印設備提供商、系統(tǒng)集成商和應用服務商。
