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  • 無支撐金屬3D打印“卡脖子”技術(shù)曝光,VELO3D累計獲10億元融資(轉(zhuǎn))

    閱讀次數(shù):1702     發(fā)布時間:2020-06-22

    導(dǎo)讀:2020年6月,最近南極熊報道了無支撐金屬3D打印廠商VELO3D累計獲1.5億美元(約合10億人民幣)融資,設(shè)備賣給好幾家航空航天公司(如SpaceX、Honeywell),以及石油天然氣客戶后,有不少讀者在微信上問南極熊,“這個無支撐金屬3D打印技術(shù)到底是怎么樣的,靠不靠譜?。俊?/p>

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    為了解答用戶的疑問,南極熊特別收集整理了本文《獲10億元融資!無支撐金屬3D打印VELO卡脖子技術(shù)專利找到了》(文末可下載專利文件)。

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    VELO3D是直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)增材制造系統(tǒng)和打印準(zhǔn)備軟件的開發(fā)商,發(fā)明了SupportFree Geometries無支撐金屬3D打印技術(shù)。成立于2014年,最初4年默默研發(fā),2015年獲得A輪融資2210萬美元;于2018年在國際制造技術(shù)展(IMTS)上首次披露了其藍(lán)寶石DMLS系統(tǒng)。藍(lán)寶石系統(tǒng)的關(guān)鍵是VELO3D的智能融合技術(shù),它可以模擬和預(yù)測零件變形,消除支撐結(jié)構(gòu)。智能融合工藝通過調(diào)整零件設(shè)計來平衡變形,并配合前饋閉環(huán)熔池控制和原位計量數(shù)據(jù)來實現(xiàn),生產(chǎn)出的零件幾乎沒有支撐結(jié)構(gòu)。

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    金屬增材制造或3D打印,主要是以熔池快速固化的焊接工藝。在凝固和冷卻過程中,零件會產(chǎn)生熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力。支撐有兩個作用:一是作為固定件,固定零件,防止熱變形而移動;二是熱傳導(dǎo)。臨時支撐結(jié)構(gòu)是直接能量沉積(DED)和傳統(tǒng)的粉末床熔融(PBF)技術(shù)所必須的,通常需要打印完成后加工操作去掉。后期處理增加了成本,使周期延長。更重要的是,它限制了金屬3D打印的設(shè)計自由度。

    幾十年來,金屬3D打印公司一直依靠支撐結(jié)構(gòu)將零件固定在構(gòu)建板上,并進(jìn)行熱管理。一般情況下,我們已經(jīng)開始依賴這些支撐來輔助打印小于45°的低角度結(jié)構(gòu)。但是,這些低角度的幾何形狀也是在零件整合過程中,在裝配體不可進(jìn)入的內(nèi)部通道中容易產(chǎn)生支撐。通過使用支撐物將零件固定在構(gòu)建板上,在一定程度上將3D打印固定在原型設(shè)計上。

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    VELO3D與現(xiàn)有的粉末床熔接解決方案不同,具有獨(dú)特的能力,可以打印低角度和低至0°(水平)的懸垂,以及大直徑和高達(dá)100mm的內(nèi)管,而無需支撐。這不僅省去了后處理的麻煩,而且克服了 45°法則——角度小于45°的就需要支撐。VELO3D讓設(shè)計師可以自由地構(gòu)建,釋放出大量可以3D打印生產(chǎn)的設(shè)計。

    據(jù)VELO3D介紹,其核心技術(shù)是專利的刮刀工藝(re-coater process),稱之為非接觸式刮刀。它不是使用傳統(tǒng)的接觸刮刀鋪粉機(jī)制,而是使用了非接觸式技術(shù),好處非常多。非常擅長生產(chǎn)高寬比、薄壁零件、大型件等。簡而言之,鋪粉時刀片不與金屬粉床接觸。粉末鋪展完畢后,進(jìn)行一種刮刀非接觸式過程在粉末上面,以確保粉末絕對平整。同樣,這些都不與實際的床身或部件接觸,實現(xiàn)高自由度,從而實現(xiàn)無支撐金屬3D打印。

    其官網(wǎng)上說得比較含糊,到底這個無支撐金屬3D打印技術(shù)有何奧妙之處?

    截止2020年6月,VELO3D已有約35項專利獲得授權(quán)。南極熊發(fā)現(xiàn),他們不但在美國、歐洲申請專利,同時也有其中一些專利早早在中國申請了相關(guān)專利,由此可見他們對專利保護(hù)的重視。南極熊已經(jīng)收集到這35項專利申請書,里面有詳細(xì)的技術(shù)介紹,很多專利都超過100頁!希望對大家有啟發(fā)。例如

    專利1.“精湛的三維打印CN108698126A”。2016年12月9日提交?2018年10月23日發(fā)布。本公開提供了用于3D打印的各種儀器和系統(tǒng)。本公開提供三維(3D)打印方法、儀器、軟件和系統(tǒng),以用于步進(jìn)和重復(fù)能量照射過程;控制3D物體的材料特征和/或變形;減少打印的3D物體中的變形;并且使材料床平坦化。

    專利2.“準(zhǔn)確的三維打印CN108883575A”。優(yōu)先權(quán)2016-02-18?申請日期2017-02-16?發(fā)布2018-11-23。本公開提供了三維(3D)打印方法、儀器和系統(tǒng),其尤其使用調(diào)節(jié)至少一個3D物體的形成(例如在3D打印期間實時)的控制器;以及促進(jìn)其的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。例如,調(diào)節(jié)3D物體的至少一部分的變形的控制器??刂瓶蔀樵豢刂啤?刂瓶蔀樵?D打印過程期間的實時控制。例如,控制可在現(xiàn)象脈沖期間。本公開提供了用于評估熔池的基本長度尺度的各種方法、儀器、系統(tǒng)和軟件,以及增加3D打印的準(zhǔn)確度的各種工具。

    專利3. “無支撐三維打印的設(shè)備、系統(tǒng)和方法CN108436082A”。2014年6月20日優(yōu)先權(quán)?2015年6月19日提交?2018年8月24日發(fā)布。本發(fā)明提供三維(3D)物體、3D打印過程以及用于3D物體的制造的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。本發(fā)明的方法、設(shè)備和系統(tǒng)可減少或消除對輔助支承件的需求。本發(fā)明提供利用本文中所描述的打印過程、方法、設(shè)備和系統(tǒng)打印的三維(3D)物體。

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    其中,最核心的是專利3. “無支撐三維打印的設(shè)備、系統(tǒng)和方法CN108436082A”,申請書長達(dá)129頁。特此分享給讀者研究了解,歡迎下載。下載專利PDF文檔,請往南極熊公眾號后臺回復(fù)關(guān)鍵詞“ VELO3D無支撐 ”

     

    https://v.qq.com/x/page/l3047bp1lus.html (視頻鏈接:VELO3D無支撐金屬3D打印機(jī))

    轉(zhuǎn)自南極熊3D打印


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