工作范围4m x 2m x1.5m, TWI安装通快大型Trumpf 7040 LMD混合增材制造系统

| 3DScienceValley · 2019/11/04

始创于1923年德国的通快集团，是世界机床制造全球领先的高科技大型跨国企业集团，全球制造技术领域的领导企业之一。通快进入增材制造行业无疑有其先天的优势：资金、激光技术、制造业渠道以及庞大的世界范围内的服务网络。

视频：模块化且高度灵活，德国通快的激光系统 TruLaser Cell 7040
来源：通快

模块化高灵敏度

根据3D科学谷的市场观察，通快所提供的模块化、高度灵活的Trumpf LMD系统正在获得市场的青睐。近日，英国焊接研究所TWI的Trumpf 7040 LMD系统开始投入使用。

图片：英国焊接研究所TWI的Trumpf 7040 LMD系统
来源：TWI

Trumpf 7040 LMD专用激光金属沉积（LMD）系统的工作范围是4m x 2m x1.5m，其喷嘴定位精度为50微米。

该系统配备7轴，雷尼绍测头，双核LLK和圆盘激光，可自动将光斑尺寸从0.7调整至7mm，并提供无与伦比的喷嘴精度。

图片：英国焊接研究所TWI的Trumpf 7040 LMD系统
来源：TWI

通快Trumpf 7040 LMD系统帮助拓宽了TWI 在工业零件（包括航空航天领域）的大规模维修和增材制造 / 3D打印方面的能力。

模块化且高度灵活，德国通快的激光系统 TruLaser Cell 7040在切割和熔覆工艺之间可自由切换。机床的模块化结构以及个性化适配与拓展安装方式使得 TruLaser Cell 7040 适应不断变化的生产环境，并且灵活应对不同的用户要求。

根据3D科学谷的了解，由Innovate UK创新英国支持的OAAM项目支持了TWI对Trumpf 7040系统的投资。

3D科学谷Review

根据3D科学谷的市场研究，超高速激光材料沉积-EHLA技术是 TruLaser Cell 7040集成的一项颇具特色的增材制造技术。超高速激光材料沉积-EHLA技术是德国Fraunhofer旗下的激光技术研究所2017年6月宣布开发出的。时隔两个月，德国通快就宣布将Fraunhofer的这一技术商业化，开始批量生产EHLA激光金属涂覆设备。

根据TRUMPF，新型EHLA工艺提供了一种快速高效的金属涂层方法，比现有工艺快了100倍。

图片：模块化且高度灵活，德国通快的激光系统 TruLaser Cell 7040
来源：通快

激光沉积焊接已存在多年，并且是金属涂层的最佳方法之一，因为它允许产生无孔和无裂纹的金属涂层。还可以实现与各种材料的基体紧密的冶金结合。

激光粉末沉积焊接使用激光将金属粉末填料焊接到现有的组件上，以少许混合及很小的热效应区域，形成一个无气孔、无裂痕层面，给与组件更高的强度，增加负荷能力。由于激光粉末沉积焊接，使得用修复取代更换更具有成本效益，磨损的组件可以在受力部分进行精确更新，节省时间。而材质的其余部分不会有任何变形，可以继续保持其原始属性。

激光沉积焊接的主要挑战之一当覆盖大部件的时候容易受到速度限制。然而通过EHLA技术，用户可以达到每分钟超过250平方厘米的沉积速率（与先前的10至40平方厘米每分钟的速率相比）。

根据Fraunhofer激光研究所，EHLA工艺在效率和速度方面均优于现有的抗腐蚀和耐磨损涂层保护方法。Fraunhofer可以在短时间内使用EHLA技术在大面积的零部件上沉积十分之一毫米的薄层，并且节约资源，加工过程具有经济性。激光器在输送金属粉末的同时熔化金属粉末，逐渐加入涂层并熔合到基体表面。将金属粉末几乎加热到熔化点，这样当到达焊池时，花费的时间要少得多。

EHLA方法可以实现比以前更薄的层。更具体地，它可以实现薄至10至300微米的层厚度，而之前的最小层厚度仅为约500微米。

EHLA通过激光熔化金属粉末，金属粉末以液态金属的形态“滴入”焊池而不是以半熔化的烧结颗粒形态粘结在一起。这是有益的，因为这意味着层更均匀，并且需要更少的材料。

EHLA工艺对当前抗腐蚀和磨损保护的加工工艺具有改进作用。由于硬铬电镀消耗大量能量并且具有粘合和孔隙率的缺点，而热喷涂在所用材料方面可能相当浪费。相比之下，EHLA方法加工出来的涂层是无孔的，从而改善粘合情况并降低裂纹和孔隙的发生的可能性。除此之外，根据Fraunhofer，EHLA技术比热喷涂节约90％的材料。

作为弗劳恩霍夫激光技术研究所孵化的创新企业，亚琛联合科技公司围绕EHLA技术开展了一系列的市场化拓展性研发，对核心装备进行改良与升级。

在国内，我国金属材料先进激光焊接、激光增材制造方面专家李俐群教授与德国激光制造方面专家合作多年，面向中国市场共同研发高端激光制造技术。2016年，德国弗朗恩霍夫激光技术研究院洪臣先生与李教授一起在德国亚琛建立了 ACunity（亚琛联合科技公司）。2018年1月，亚琛联合科技（天津）在开发区建立。目前亚琛联合科技已经交付机械研究总院以及河北敬业增材制造科技有限公司多套设备，共同搭建超高速激光熔覆技术-EHLA技术联盟迈出在中国市场推进的重要一步。

另一方面，对于德国通快的激光系统 TruLaser Cell系列产品的本地化服务需求，通快位于中国太仓的全球第二大激光应用中心服务范围辐射整个亚太，可为工业用户提供丰富的激光应用经验，涵盖焊接、切割、微加工、打标、熔覆、增材等。

总体来说，超高速激光材超高速激光材料沉积–EHLA技术在中国，为中国，触手可及。料沉积–EHLA技术在中国，为中国，触手可及。

备注：TWI（The Welding Institute）即英国焊接学会或英国焊接研究所，TWI是国际上著名的独立技术研究机构之一，公司建于1946年，位于英国剑桥南部的Granta Park高科技园区内。TWI主要帮助工业企业或研究单位解决材料连接领域中的难题以及相关技术问题（如表面处理，涂层，封装，切割等领域中的问题）。TWI对会员单位的服务主要通过提供最新技术信息，技术咨询，现有技术转让和项目支持；项目研发；人员培训和资格认证和个人会员服务等方式来进行。

相聚德国法兰克福，3D科学谷创始人Kitty将于2019年11月20日，11.0-A79 展台介绍2019年全球3D打印市场趋势，包括设备趋势，材料趋势，应用开发趋势，软件趋势。3D打印中国市场的现状，包括中国3D打印市场的SWOT分析，创新者的亮点，在中国开展3D打印业务的挑战以及中国3D打印发展趋势的展望。