在上周举行的2014欧洲模具展上，领先的金属3D打印机制造商ConceptLaser展出了自己新的M2cusing系统以及两种新的3D打印材料。ConceptLaser一直在不断提升其3D打印制造工艺，尤其是其特有的分块曝光技术，而此次新产品上还增加了突破性的质量控制模块QMmeltpool3D。


新的M2cusing系统

最新M2cusing系统介绍

这款M2cusing被赋予了现代化的外观和完全集成的结构，比如激光和过滤系统的所有部件都不再暴露在外面。这种设计有助于用户对机器进行维护，而且大大减少了空间的占用。

不过这些还只是外观的变化，其真正的功能性的提升包括：重新设计了过滤系统，过滤器的表面积从4平米大幅增加至20平米。据天工社了解，ConceptLaser公司还为新的过滤器模块设计了固定的管道，使其完全与整个系统融为一体。与此同时，过滤器必须更换的频度也大大减少，从而导致该系统的整体产出增加，尤其是在使用多激光技术时，这个因素很重要。此外，由于烟雾颗粒形成的增加，新的过滤器进一步提高了效率。

“值得注意的是，更快的打印速度往往对于过滤器更换的安全性要求更高。每个过滤器的更换必须快速和简单。我们已经将增强过滤技术的安全性作为首要考虑因素。”ConceptLaser公司开发部负责人FlorianBechmann博士解释说。例如，M2cusing的标配就包括了一种潜水式过滤器，可以在更换过滤器时，保证安全。


多激光技术升级多款产品

“我们的多款产品都使用了功能增强的多激光（multilaser）技术，它会直接影响到曝光时间。我们的经验表明，（通过这一改进）打印速度可提升高达80％。这是一个非常令人高兴的结果。”Bechmann博士说。

该公司目前正在把多激光（multilaser）技术在用于中等尺寸的曝光分区上。比如新的M2cusing系统的多激光版本——M2cusingMultilaser，已经可以使用两个200瓦（或）的激光器。

更重要的是，未来ConceptLaser还将把多激光技术用在更大型的设备上，比如他们最大的一款金属制造设备——X系列的1000R，甚至更大的2000R上都可以装上两台1000瓦激光器。

多激光技术


分区曝光策略提升零部件的属性

ConceptLaser同样对其特有的分区曝光策略进行了改进。一般来说，激光功率越高，其生成的零部件表面越粗糙。“但是，我们新的系统技术使用了壳—核原则（hull-coreprinciple），使得密度和表面质量能够各自独立控制，互不干扰。”Bechmann博士说。

这就意味着，分区曝光对组件的外部部分，包括突出和高密度区域，都会产生影响。这种经过优化的曝光策略不仅提高了质量水平，同时也加快了打印速度。最终的结果是，一个零部件的属性特征可以通过使用分区曝光策略得到显著改进。

分区曝光根据壳—核原则获得最佳的密度和表面质量

使用QMmeltpool3D模块对打印过程实时监控

这一次，ConceptLaser还展示了他们在保证打印质量、升实时过程控制水平方面获得的成果。“内联过程监控（Inlineprocessmonitoring）是ConceptLaser的战略性技术领域之一，我们将其用在了QMmeltpool3D上。”Bechmann博士说。

“如果我们能够对打印过程进行动态微分析，那么质量水平就能提高。在一些重要的关键行业的复杂应用，使我们能够开发这一重要的技术环节。”

通过对计算机断层扫描（CT）结果进行比较，QMmeltpool3D能够产生与打印部件或结构共同关联的3D数据集。据该公司介绍，这使得在打印过程中产生的局部效应能够被识别和分析。

这种创新技术的实际价值不止是提供最基础的实时质量保证，而且还可以通过参数迭代变化的方式优化打印过程。比如支撑结构的打印，而且最重要的是可以找到最有利于零部件的制造方式。最后一个好处也很重要：有利于对新材料的研发。


QMmeltpool3D

激光熔融系统的新材料

ConceptLaser研发中心还开发了两种经过认真的两种新材料，并首次在法兰克福进行展示。第一种是针对高温应用的Inconel625。这种材料主要用于涡轮机结构，其中的部件经常要在高达1000℃的高热应力环境中应用。第二材料是不锈钢17-4PH。这种材料可被硬化，从而制成高度耐磨损、耐腐蚀的部件。这些属性对于医疗器械方面的应用特别有吸引力。17-4PH不锈钢的认证适用于MLABcusingR、M1cusing和M2cusing系列。


17-4PH不锈钢制成的耐腐蚀耐磨部件（所有图像源自：ConceptLaser）

在上周举行的2014欧洲模具展上，领先的金属3D打印机制造商ConceptLaser展出了自己新的M2cusing系统以及两种新的3D打印材料。ConceptLaser一直在不断提升其3D打印制造工艺，尤其是其特有的分块曝光技术，而此次新产品上还增加了突破性的质量控制模块QMmeltpool3D。


新的M2cusing系统

最新M2cusing系统介绍

这款M2cusing被赋予了现代化的外观和完全集成的结构，比如激光和过滤系统的所有部件都不再暴露在外面。这种设计有助于用户对机器进行维护，而且大大减少了空间的占用。

不过这些还只是外观的变化，其真正的功能性的提升包括：重新设计了过滤系统，过滤器的表面积从4平米大幅增加至20平米。据天工社了解，ConceptLaser公司还为新的过滤器模块设计了固定的管道，使其完全与整个系统融为一体。与此同时，过滤器必须更换的频度也大大减少，从而导致该系统的整体产出增加，尤其是在使用多激光技术时，这个因素很重要。此外，由于烟雾颗粒形成的增加，新的过滤器进一步提高了效率。

“值得注意的是，更快的打印速度往往对于过滤器更换的安全性要求更高。每个过滤器的更换必须快速和简单。我们已经将增强过滤技术的安全性作为首要考虑因素。”ConceptLaser公司开发部负责人FlorianBechmann博士解释说。例如，M2cusing的标配就包括了一种潜水式过滤器，可以在更换过滤器时，保证安全。


多激光技术升级多款产品

“我们的多款产品都使用了功能增强的多激光（multilaser）技术，它会直接影响到曝光时间。我们的经验表明，（通过这一改进）打印速度可提升高达80％。这是一个非常令人高兴的结果。”Bechmann博士说。

该公司目前正在把多激光（multilaser）技术在用于中等尺寸的曝光分区上。比如新的M2cusing系统的多激光版本——M2cusingMultilaser，已经可以使用两个200瓦（或）的激光器。

更重要的是，未来ConceptLaser还将把多激光技术用在更大型的设备上，比如他们最大的一款金属制造设备——X系列的1000R，甚至更大的2000R上都可以装上两台1000瓦激光器。

多激光技术


分区曝光策略提升零部件的属性

ConceptLaser同样对其特有的分区曝光策略进行了改进。一般来说，激光功率越高，其生成的零部件表面越粗糙。“但是，我们新的系统技术使用了壳—核原则（hull-coreprinciple），使得密度和表面质量能够各自独立控制，互不干扰。”Bechmann博士说。

这就意味着，分区曝光对组件的外部部分，包括突出和高密度区域，都会产生影响。这种经过优化的曝光策略不仅提高了质量水平，同时也加快了打印速度。最终的结果是，一个零部件的属性特征可以通过使用分区曝光策略得到显著改进。

分区曝光根据壳—核原则获得最佳的密度和表面质量

使用QMmeltpool3D模块对打印过程实时监控

这一次，ConceptLaser还展示了他们在保证打印质量、升实时过程控制水平方面获得的成果。“内联过程监控（Inlineprocessmonitoring）是ConceptLaser的战略性技术领域之一，我们将其用在了QMmeltpool3D上。”Bechmann博士说。

“如果我们能够对打印过程进行动态微分析，那么质量水平就能提高。在一些重要的关键行业的复杂应用，使我们能够开发这一重要的技术环节。”

通过对计算机断层扫描（CT）结果进行比较，QMmeltpool3D能够产生与打印部件或结构共同关联的3D数据集。据该公司介绍，这使得在打印过程中产生的局部效应能够被识别和分析。

这种创新技术的实际价值不止是提供最基础的实时质量保证，而且还可以通过参数迭代变化的方式优化打印过程。比如支撑结构的打印，而且最重要的是可以找到最有利于零部件的制造方式。最后一个好处也很重要：有利于对新材料的研发。


QMmeltpool3D

激光熔融系统的新材料

ConceptLaser研发中心还开发了两种经过认真的两种新材料，并首次在法兰克福进行展示。第一种是针对高温应用的Inconel625。这种材料主要用于涡轮机结构，其中的部件经常要在高达1000℃的高热应力环境中应用。第二材料是不锈钢17-4PH。这种材料可被硬化，从而制成高度耐磨损、耐腐蚀的部件。这些属性对于医疗器械方面的应用特别有吸引力。17-4PH不锈钢的认证适用于MLABcusingR、M1cusing和M2cusing系列。


17-4PH不锈钢制成的耐腐蚀耐磨部件（所有图像源自：ConceptLaser）