【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 產(chǎn)品評(píng)測(cè)】通過對(duì)第十七屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT 2021)參展特種加工機(jī)床的現(xiàn)場(chǎng)觀摩、資料收集以及與參展廠商的交流座談，對(duì)國(guó)內(nèi)外電加工機(jī)床、激光加工機(jī)床、增材制造機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了比較深入和系統(tǒng)的評(píng)述，并對(duì)特種加工機(jī)床的應(yīng)用與市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)行了分析。
 

　　02
 

　　激光加工機(jī)床
 

　　本屆展會(huì)共匯聚了國(guó)內(nèi)外20多家激光加工企業(yè)參展。國(guó)內(nèi)方面有深圳大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司、奔騰激光(溫州)有限公司、江蘇亞威機(jī)床股份有限公司、江蘇揚(yáng)力數(shù)控機(jī)床有限公司、東莞市力星激光科技有限公司、武漢華工激光工程有限責(zé)任公司、廣東宏石激光技術(shù)股份有限公司、深圳迪能激光科技有限公司、北京珊達(dá)激光科技發(fā)展有限責(zé)任公司、蘇州領(lǐng)創(chuàng)激光科技有限公司、濟(jì)南邦德激光股份有限公司、濟(jì)南金威刻科技發(fā)展有限公司、蘇州瑞鐵機(jī)床股份有限公司等；國(guó)外方面有德國(guó)德馬吉公司(DMG)、德國(guó)普雷茨特精密技術(shù)有限公司(Precitec)、德國(guó)埃馬克集團(tuán)(EMAG)、意大利博栗瑪貿(mào)易有限公司(BLM)、日本三菱電機(jī)自動(dòng)化有限公司、日本遠(yuǎn)州株式會(huì)社等。
 

　　參展的激光加工設(shè)備主要包括激光切割設(shè)備、超快激光精密加工設(shè)備、激光焊接設(shè)備及其他激光加工設(shè)備。其中展品中占比最大的激光切割設(shè)備普遍呈現(xiàn)出高功率、高效率、高質(zhì)量、智能化、模塊化等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大厚板、高反射率材料的高效切割；激光精密加工設(shè)備普遍為納秒激光設(shè)備，參展的國(guó)內(nèi)外企業(yè)展出了應(yīng)用于精密超硬刀具加工的納秒超快激光精密加工設(shè)備，未有飛秒激光加工設(shè)備展出；激光焊接設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)推出了手持型激光焊接機(jī)，由于其靈活方便，操作簡(jiǎn)單，大大提高了傳統(tǒng)手工焊的工作效率。
 

　　2.1   激光切割設(shè)備
 

　　本屆展會(huì)參展的激光切割設(shè)備相較于上一屆展會(huì)最突出的特點(diǎn)是高功率和智能化。激光切割設(shè)備普遍搭配了“萬瓦級(jí)”輸出功率的激光器，如大族激光智能裝備集團(tuán)、奔騰激光(溫州)有限公司、蘇州領(lǐng)創(chuàng)激光科技有限公司、北京珊達(dá)激光科技發(fā)展有限責(zé)任公司等企業(yè)的激光切割設(shè)備均可搭配輸出功率為“20 kW級(jí)”的激光器。其中，濟(jì)南邦德激光股份有限公司展出的Dream3磁懸浮光纖激光切割機(jī)(圖23)，選配40 kW光纖激光器，切割碳鋼厚度可達(dá)100 mm、切割不銹鋼厚度可達(dá)200 mm。更高的激光輸出功率不僅可應(yīng)用于更厚的板材切割，而且在切割相同厚度的板材時(shí)，還可保證切割質(zhì)量和更快的切割速度，提高生產(chǎn)效率。隨著激光器功率的增大，設(shè)備可實(shí)現(xiàn)更高的切割速度，提高生產(chǎn)效率。多家企業(yè)采用了磁懸浮電機(jī)，其激光切割設(shè)備的動(dòng)力性能和動(dòng)態(tài)性能更加卓越。如江蘇亞威機(jī)床股份有限公司展出的HLS-2040磁懸浮光纖激光切割機(jī)(圖24)，X、Y軸最大加速度達(dá)到了2.5g；濟(jì)南邦德激光股份有限公司展出的Dream3磁懸浮光纖激光切割機(jī)同樣采用了磁懸浮電機(jī)，X、Y軸最大加速度更是達(dá)到了4g。
 

　　通過數(shù)控技術(shù)和AI技術(shù)，很多企業(yè)參展的激光切割設(shè)備實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能化、自動(dòng)化。大族激光智能裝備集團(tuán)參展的SF系列雙平臺(tái)光纖激光切割機(jī)可選配智能制造模塊，分解加工過程，將各種變量數(shù)字化，從而精細(xì)化提升制造工藝和效率。在板材切割過程中使用AutoSplit智能裁剪板材，工序內(nèi)自動(dòng)分離工件和需倉(cāng)庫(kù)回收的板材余料。和和機(jī)械有限公司展出的SLT-102-FIBER全自動(dòng)化激光切管機(jī)，采用11軸數(shù)控，選配1~2 kW光纖激光器，可對(duì)不同材質(zhì)的方管、圓管、異型管進(jìn)行切割加工，并從自動(dòng)背料架進(jìn)料、材料自動(dòng)校準(zhǔn)、進(jìn)料及傾轉(zhuǎn)、激光切割到自動(dòng)下料，采用全自動(dòng)化生產(chǎn)流程。日本三菱電機(jī)公司展出的ML4020GX-F60二維激光加工機(jī)采用了AI技術(shù)“Maisart”，可根據(jù)加工中的聲音和光對(duì)加工狀態(tài)進(jìn)行AI判斷，自動(dòng)調(diào)整加工條件，致力于實(shí)現(xiàn)“不停頓的加工”。德國(guó)普雷茨特公司此次參展推出了ProCutter Zoom2.0智能切割頭，應(yīng)用PierceTec技術(shù)可提供快速優(yōu)質(zhì)穿孔，其內(nèi)置傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)控穿孔過程，并且會(huì)根據(jù)穿孔時(shí)的數(shù)據(jù)優(yōu)化激光功率，傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)都能在APP上同步顯示，實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，而穩(wěn)定的穿孔質(zhì)量和高效的穿孔作業(yè)使其在切割厚板時(shí)更具有優(yōu)勢(shì)。
 

　　2.2   激光精密加工設(shè)備
 

　　激光精密加工設(shè)備，特別是超快激光加工設(shè)備在激光加工領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。德馬吉公司展出的LASERTEC 20linear精密刀具激光加工中心(圖25)，搭載532 nm納秒激光器非切削地加工PCD、CVD-D和CBN材質(zhì)的切削刃、后角和斷屑器，激光加工可提高刀具使用壽命達(dá)2.5倍。高動(dòng)態(tài)性能的五軸激光加工將刀坯切為刀片，切分速度高于線切割機(jī)床達(dá)10倍，生產(chǎn)效率的增加使金剛石刀具生產(chǎn)成本大大降低。聯(lián)合磨削集團(tuán)(EWAG)展出的LASER LINE PRECISION高精度五軸激光燒蝕系統(tǒng)(圖26)，搭配最大輸出功率50 W的532 nm納秒短脈沖激光器以及一體化六軸機(jī)器人，能在一次裝夾的情況下完成對(duì)切削刃、空心型腔和斷屑臺(tái)以及激光打標(biāo)的所有加工，該系統(tǒng)中的“LASEER LINE PRECISION”專為生產(chǎn)金剛石工具而設(shè)計(jì)，綠光波長(zhǎng)范圍(532 nm)的集成短脈沖激光器可對(duì)金剛石材料進(jìn)行特別有效的加工。
 

　　國(guó)內(nèi)方面，北京市電加工研究所推出了LASER6120精密刀具激光刃磨機(jī)床(圖27)，可選配100 W納秒光纖激光器和60 W皮秒激光器，主要應(yīng)用于PCD、CBN、陶瓷及硬質(zhì)合金刀具的刃口加工和可轉(zhuǎn)位刀具容屑槽的加工。使用脈沖皮秒超短脈沖激光技術(shù)，材料直接被汽化蒸發(fā)，沒有顯著的熱量輸入，在加工時(shí)刀具刃口不會(huì)因?yàn)槭軣岫鴵p壞，使用壽命顯著提高。
 

　　皮秒、飛秒激光等超短脈沖激光因具有極短的脈沖寬度和極高的峰值功率，可實(shí)現(xiàn)高精度的微/納加工，而且在加工過程中對(duì)工件無熱損傷，對(duì)于所加工的零件而言可獲得更長(zhǎng)的使用壽命?？赡苁芤咔橛绊懸约吧弦粚谜箷?huì)的市場(chǎng)反饋，本屆展會(huì)沒有皮秒/飛秒激光加工設(shè)備的展出。參展設(shè)備普遍選擇納秒激光作為激光源，在滿足加工需求的條件下可降低設(shè)備成本。但隨著激光器生產(chǎn)工藝的逐漸成熟，超短脈沖激光器成本降低，皮秒/飛秒超短脈沖激光加工設(shè)備必然會(huì)成為激光精密加工設(shè)備的發(fā)展方向。
 

　　2.3   激光焊接設(shè)備
 

　　激光焊接技術(shù)一般搭配機(jī)床或焊接機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，但在一些室外現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接或者復(fù)雜位置的焊接，激光焊接由于設(shè)備體積問題并不適用。傳統(tǒng)電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活方便，能進(jìn)行全位置焊接適合焊接多種材料，其不足之處是勞動(dòng)強(qiáng)度大、煙塵噪聲污染嚴(yán)重，而且對(duì)焊工技術(shù)水平要求較高。得益于光纖激光器的發(fā)展，激光器體積顯著減小，便于集成，本屆展會(huì)上大族激光智能裝備集團(tuán)、廣東宏石激光技術(shù)股份有限公司、奔騰激光(溫州)有限公司等企業(yè)針對(duì)傳統(tǒng)電弧焊技術(shù)的不足之處，推出了手持式光纖激光焊接機(jī)。奔騰激光(溫州)有限公司展出的飛鴻SWAN-HW手持激光焊接機(jī)采用激光器水冷一體機(jī)設(shè)計(jì)移動(dòng)輕便。手持焊接頭內(nèi)置高精度振鏡電機(jī)，其中雙軸擺動(dòng)焊接頭除了可應(yīng)用于中薄板材的焊接，還具有激光切割、清洗功能。焊縫熱輸入量小、焊件變形小、表面質(zhì)量好，焊接效率比傳統(tǒng)弧焊更高。廣東宏石激光技術(shù)股份有限公司展出的FMW系列手持式光纖激光焊接機(jī)，焊接頭同樣搭載WOBBLE擺動(dòng)系統(tǒng)，其質(zhì)量?jī)H為0.8 kg，持久工作不易疲勞。目前手持式激光焊接機(jī)的功率都低于2 kW，適合于4 mm以下的不銹鋼、碳鋼的焊接。而在安全性方面，參展設(shè)備都具備多重安全防護(hù)措施，焊嘴只有在觸碰到金屬時(shí)觸動(dòng)開關(guān)才有效，并且觸動(dòng)開關(guān)帶有體溫感應(yīng)，保證不會(huì)因?yàn)檎`觸導(dǎo)致激光發(fā)射對(duì)人造成傷害。
 

　　2.4   其他激光加工設(shè)備
 

　　本次參展的多用途激光加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)與上一屆展會(huì)展出的設(shè)備基本一致。日本遠(yuǎn)州株式會(huì)社生產(chǎn)的LBM10，是在各種激光加工專用機(jī)的構(gòu)造基礎(chǔ)上采用最新理念制作的多用途機(jī)型，以小零部件的激光加工為主要應(yīng)用方向，實(shí)現(xiàn)了最小的占地空間。與專用機(jī)必須從零開始相比較，通用激光加工機(jī)可在短時(shí)間以合理的成本構(gòu)建完成激光加工體系統(tǒng)。本次參展的設(shè)備為L(zhǎng)MB10通用激光加工機(jī)，搭載了2 kW半導(dǎo)體激光器，主要用于激光焊接、激光熔覆、激光淬火。
 

　　江蘇亞威機(jī)床股份有限公司展出了HPML30510沖割復(fù)合機(jī)，該機(jī)型可實(shí)現(xiàn)沖孔、成形、攻絲、激光切割、成品自動(dòng)落料輸送等功能。當(dāng)遇到不常用的特殊孔時(shí)，利用激光進(jìn)行加工可節(jié)省模具費(fèi)用和加快交貨期。例如，沖切很難實(shí)現(xiàn)的段差外周，使用激光后就可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。復(fù)合加工機(jī)在很好地降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，還能幫助企業(yè)改善生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品附加價(jià)值。
 

　　北京珊達(dá)激光科技發(fā)展有限責(zé)任公司此次展出了SD-5C-200光纖激光清洗機(jī)，可應(yīng)用于金屬表面除銹、表面除漆脫漆處理、工件表面污漬污垢清洗、焊接/噴涂預(yù)處理等方面，實(shí)現(xiàn)無化學(xué)試劑、無介質(zhì)、無塵、無水清洗。激光清洗表面潔凈度高，能清除納米級(jí)以下污染微粒。在清洗領(lǐng)域，激光清洗具有廣闊的發(fā)展前景。
 

　　03
 

　　增材制造(3D打印)機(jī)床
 

　　2020年全球增材制造業(yè)仍然保持了正增長(zhǎng)的勢(shì)頭，金屬3D打印領(lǐng)域在2020年產(chǎn)生了16億美元的收入，預(yù)計(jì)到2030年將增長(zhǎng)到317.8億美元，10年總體復(fù)合增長(zhǎng)率為35%。目前我國(guó)的工業(yè)級(jí)增材制造機(jī)床，無論是機(jī)床的擁有量，還是與之相關(guān)的產(chǎn)值，都超過了世界的三分之一。中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)連續(xù)多年增速維持在20%以上。
 

　　展望2021年的增材制造市場(chǎng)，工業(yè)級(jí)增材制造機(jī)床的價(jià)位細(xì)分市場(chǎng)中，金屬粘結(jié)劑噴射3D打印機(jī)以及設(shè)計(jì)級(jí)和專業(yè)級(jí)價(jià)位中的復(fù)合3D打印機(jī)，均是最值得關(guān)注的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，專注于批量生產(chǎn)的金屬和塑料的3D打印機(jī)將引領(lǐng)3D打印行業(yè)的發(fā)展。預(yù)計(jì)2021年工業(yè)3D打印機(jī)系統(tǒng)出貨量的收入將穩(wěn)定增長(zhǎng)15%。
 

　　3.1   金屬增材制造機(jī)床及增減材復(fù)合機(jī)床
 

　　本屆展會(huì)延續(xù)了上屆以金屬3D打印機(jī)床為主的特點(diǎn)，并出現(xiàn)了更多增減材復(fù)合技術(shù)及機(jī)床產(chǎn)品。本屆展會(huì)的3D打印機(jī)床有的在上屆展會(huì)已有展出，但本次參展時(shí)技術(shù)上有所提升、設(shè)備性能和功能更加完善。
 

　　瑞士GF加工方案與美國(guó)3D Systems公司繼續(xù)加強(qiáng)合作，進(jìn)一步完善其增材制造全面解決方案，提出了端到端的金屬增材制造工作流程。方案中包括增材加工機(jī)床、電火花加工機(jī)床和激光表面紋理加工機(jī)床，以及銑削加工中心和主軸，還有工裝夾具、自動(dòng)化及軟件系統(tǒng)，由此有效地提升了增材制造能力和競(jìng)爭(zhēng)力。本屆展會(huì)展出的金屬3D打印機(jī)DMP Flex 350(圖28)，依托3D Systems公司的直接金屬打印(DMP)專利技術(shù)支持，最大成形尺寸為275 mm×275 mm×420 mm，配備500 W(或450 W)光纖激光器；成形室抽真空至0.1 Pa，使用先進(jìn)的保護(hù)氣體氣流技術(shù)，可制造高致密度與高純凈度的零件；激光窗口處有特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)氣口，可長(zhǎng)時(shí)間保持窗口清潔，較長(zhǎng)時(shí)保持成形室氧的體積分?jǐn)?shù)<0.025‰；激光窗口兩側(cè)有可見光和紅外攝像頭，對(duì)預(yù)埋零件定位測(cè)量，實(shí)現(xiàn)修復(fù)或連續(xù)打??；采用功能強(qiáng)大的3DXpert軟件、LaserForm材料、真空環(huán)境及智能粉料管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)如Inconel合金、鈦合金、鈷鉻合金、鋁、鋼等金屬材料的增材制造。該公司的CUT AM 500電火花線切割機(jī)床，是獨(dú)特的分離增材制造工件專用機(jī)床。將該機(jī)床與DMP機(jī)床聯(lián)結(jié)起來，可保持工件完整，適用于自動(dòng)化生產(chǎn)，降低運(yùn)行成本；采用快速切分工藝，能可靠切分有特殊支撐結(jié)構(gòu)和含有殘余粉末的工件；采用傾斜工作臺(tái)及雙絲軸，分離速度快，精度高；采用水平切割細(xì)徑鉬絲，工件在切分加工時(shí)保持基準(zhǔn)精度及質(zhì)量，確保工件的工藝完整性。
 

　　日本沙迪克公司展出的金屬3D打印機(jī)LPM325，采用激光選區(qū)熔化(SLM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D打印，在不改變?cè)O(shè)置的情況下，進(jìn)行基準(zhǔn)面的加工；通過縮小造型室的體積、優(yōu)化煙霧回收方法，提高了造型速度；標(biāo)配了粉末吸收裝置，改善了成形室內(nèi)的粉末處理流程；配置了專用的數(shù)控系統(tǒng)和CAM軟件，可在不改變?cè)O(shè)置的情況下加工所打印零件的基準(zhǔn)面。同時(shí)，可與開發(fā)的新型NC裝置(RM4RP)聯(lián)結(jié)，其操作配置一致，有統(tǒng)一的操作環(huán)境，可輕松完成增減材加工的轉(zhuǎn)換。
 

　　德國(guó)的DMG MORI公司展出的LASERTEC 30 SLM 3D打印機(jī)床，可進(jìn)行多功能的復(fù)雜工件、隨形內(nèi)冷道工件、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化的部件等的3D打??；采用封閉式粉料循環(huán)系統(tǒng)及新型rePLUG可拆式粉料模塊，利于提高成形質(zhì)量，避免換粉污染；采用統(tǒng)一軟件解決方案CELOS(CAD編程→機(jī)床控制)，操作/編程簡(jiǎn)單方便。該公司另一個(gè)機(jī)型LASERTEC 30 DUAL SLM的不同在于采用2×600 W雙激光系統(tǒng)，提高生產(chǎn)力達(dá)80%；采用高精度光學(xué)模塊，掃描場(chǎng)100%重疊，調(diào)整光斑直徑(50~300 μm)；采用新的持續(xù)過濾系統(tǒng)，過濾器使用壽命>3000小時(shí)，鈍化了金屬粉塵，顯著提高了安全性。
 

　　德國(guó)Precision Surfacing Solutions公司的millGrind BL10磨床，是一臺(tái)增減材復(fù)合機(jī)床，以磨床為主，復(fù)合了激光熔覆和磨削、銑削加工，用于渦輪葉片的加工及磨損葉片的修復(fù)。該機(jī)床可檢測(cè)葉片的磨損區(qū)域，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行激光熔覆、銑削和磨削加工。
 

　　中國(guó)航空制造技術(shù)研究院早在20世紀(jì)90年代中期就與清華大學(xué)等單位合作，開展激光選區(qū)熔化(SLM)和電子束選區(qū)熔化(EBM)技術(shù)與設(shè)備的研究。該院依托超大型真空電子焊裝備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在本屆展會(huì)上首次推出EBM機(jī)床和SLM機(jī)床(僅有圖片資料介紹，無實(shí)物展示)，引起了廣泛的注意。這些機(jī)床最大的特點(diǎn)是超大的打印空間，其中EBM機(jī)床的最大成形件尺寸是360 mm×360 mm×500 mm、SLM機(jī)床的最大成形件尺寸大于810 mm×450 mm×730 mm。EBM機(jī)床的真空環(huán)境可有效避免雜質(zhì)元素混入，使零件保持良好的組成，適用于多種合金；采用可快速更換的成形倉(cāng)和供粉倉(cāng)，以及粉末管理系統(tǒng)，減少了輔助時(shí)間的消耗；成形溫度高，可有效地減小應(yīng)力與變形、提高成形精度；掃描速度快(1000 m/s)，電子束流范圍大(0~100 mA)，能量利用率高，成形效率高。SLM機(jī)床利用高亮度激光，掃描振鏡的最高掃描速度達(dá)10 m/s；采用高精密鋪粉，其層厚范圍可調(diào)(20~50 μm)，可保證工件的成形精度；特別是可保持艙室的氣氛不變，氣氛的氧體積分?jǐn)?shù)≤1‰，加工材料的種類包括鈦合金、不銹鋼、鋁合金及碳鋼等。
 

　　大族激光智能裝備集團(tuán)采用SLM技術(shù)，推出了HANS-M-1001機(jī)床(圖29)，適用于齒科、骨科、科研、教學(xué)等，可提供齒科醫(yī)療專用開放參數(shù)，可獲得醫(yī)療鏤空結(jié)構(gòu)；采用氮?dú)?氬氣保護(hù)，成形速度快，達(dá)120顆牙齒/5小時(shí)；采用下送粉供粉方式，可選配柔性或剛性刮刀系統(tǒng)；采用Profinet總線控制，可采用遠(yuǎn)程云平臺(tái)及APP監(jiān)控。
 

　　湖南云箭集團(tuán)采用SLM技術(shù)，推出了VM 280型3D打印機(jī)(圖30)，適用于不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎳基合金等。該機(jī)采用雙向鋪粉，提高鋪粉效率、縮短打印時(shí)間；采用可變光斑，變化范圍為65~150 μm，使成形更加高效；采用上落粉結(jié)構(gòu)，可持續(xù)加粉，實(shí)現(xiàn)大型零件不間斷打印；采用三重過濾，降低煙塵，延長(zhǎng)過濾系統(tǒng)壽命；采用全新風(fēng)場(chǎng)，保障打印質(zhì)量。
 

　　還有許多增材制造(3D打印)機(jī)床裝備的公司通過代理公司來參展，例如：東莞寶力機(jī)械有限公司代理德國(guó)EOS公司的選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)機(jī)床、美國(guó)HP公司的多射流熔融(MJF)機(jī)床等；香港力豐機(jī)械有限公司除了代理美國(guó)HP的MJF機(jī)床外，還代理了美國(guó)3D Systems公司的ProJet MJP2500多噴頭塑料3D打印機(jī)、ProJet CJP360彩色手板3D打印機(jī)及美國(guó)Markforged公司的Metal X7金屬3D打印機(jī)(特有原子擴(kuò)散增材制造ADAM技術(shù))和X3、X5工業(yè)級(jí)尼龍/碳纖維3D打印機(jī)、波蘭Sinterit公司的Lisa1桌面級(jí)SLS3D打印機(jī)等；深圳馬路科技有限公司代理美國(guó)3D Systems公司的DMP Factory及3DXpert金屬3D打印機(jī)、ProJet MJP2500 3D打印機(jī)等。
 

　　3.2   非金屬增材制造機(jī)床
 

　　廣州形優(yōu)科技有限公司的展臺(tái)展出了多款非金屬材料增材制造機(jī)床，包括美國(guó)Stratasys公司的Fortus系列FDM 3D打印機(jī)、POLYJET的Objet系列光固化3D打印機(jī)等，美國(guó)Formlabs公司的Form 3/3L系列光固化3D打印機(jī)，美國(guó)Markerbot公司的methodX尼龍/碳纖維3D打印機(jī)等。這些設(shè)備可實(shí)現(xiàn)熱塑性塑料、碳纖維增強(qiáng)尼龍材料的增材制造。
 

　　美國(guó)Stratasys公司的Fortus 380mc型FDM 3D打印機(jī)(圖31)，其主要特點(diǎn)包括：操作環(huán)境干凈、安全，材料無毒，材料利用率高，可選材料多，可在辦公室和家庭環(huán)境下進(jìn)行，無產(chǎn)生毒氣和化學(xué)污染的危險(xiǎn)；可使用工程塑料構(gòu)建堅(jiān)固耐用的零部件，如Diran 410MF07尼龍系列工程級(jí)熱塑塑料等；產(chǎn)品的分層厚度為0.330、0.254、0.178、0.127 mm(可選)，精度為0.04~0.07 mm；采用優(yōu)化的支撐結(jié)構(gòu)和可溶性支撐材料，易于去除支撐；可用的高性能打印材料種類較多，包括基礎(chǔ)材料、工程材料、高端材料。
 

　　美國(guó)Stratasys公司的Poly Jet3D打印機(jī)采用Poly Jet聚合物噴射光固化工藝，使用Poly Jet聚合物，可同時(shí)混合多種基礎(chǔ)成形材料，支持全彩色打?。怀尚文Ｐ唾|(zhì)量高，最薄層厚為14 μm，確保獲得表面質(zhì)量高，細(xì)節(jié)表現(xiàn)好的部件和模型；精度高，精密噴射與材料性能可保證細(xì)節(jié)精細(xì)；環(huán)保清潔：適合辦公室環(huán)境使用，樹脂盒方便更換，支撐容易去除，噴頭可單獨(dú)更換；多用途：材料品種多樣，可適用于不同幾何形狀/機(jī)械性能及顏色部件，數(shù)字材料約15萬種顏色，可同時(shí)提供為眼鏡定制、醫(yī)療領(lǐng)域，個(gè)性化定制需求強(qiáng)烈的行業(yè)開發(fā)的專用材料。
 

　　美國(guó)Makerbot公司的METHOD X型尼龍/碳纖維3D打印機(jī)，通過推出Method Carbon Fiber Editions進(jìn)入3D打印的新階段，旨在為制造工具、夾具和固定裝置打印更堅(jiān)固、更精確的尼龍/碳纖維零件，其表面粗糙度有所提升，特別是與新的加熱室退火功能相結(jié)合時(shí)效果更佳；用戶可借助可溶性或分離式支撐結(jié)構(gòu)，打印出具有復(fù)雜幾何形狀的零件，表面粗糙度得到改善；采用不同配比的尼龍?zhí)祭w維復(fù)合材料，主要面向汽車、航空等行業(yè)，打印輕量化的金屬零件替代品，其材料的熱性能和機(jī)械性能也帶來了較高的成本效益；相比競(jìng)品的改性ABS配方，MakerBot的材料硬度高26%、強(qiáng)度高12%，且耐高溫能力也提升了15 ℃；由于支持雙擠出頭，METHOD X ABS可與Stratasys公司的可溶性支撐材料SR-30同時(shí)進(jìn)行3D打印，支撐效果更佳。
 

　　湖南云箭集團(tuán)采用SLS技術(shù)，推出了VS-DP系列3D打印機(jī)，成形材料包括覆膜砂、PP、PS等高分子材料。該機(jī)床主要特點(diǎn)有：一機(jī)多材，材料利用率達(dá)>90%；專為精密定制化鑄件的制造設(shè)計(jì)，達(dá)到高精度成形；成形尺寸大，專為小批量定制化鑄件設(shè)計(jì)；多區(qū)溫控，設(shè)備的溫度場(chǎng)更加均勻；全自動(dòng)真空定量送粉，智能化按需供粉。
 

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　　結(jié)束語(yǔ)
 

　　總體而言，本屆展會(huì)展出的特種加工機(jī)床順應(yīng)了數(shù)字化、智能化發(fā)展的時(shí)代大潮，反映了當(dāng)今特種加工機(jī)床行業(yè)的先進(jìn)水平。電火花加工機(jī)床的加工指標(biāo)雖無突破性提升，但在控制、工藝等技術(shù)細(xì)節(jié)方面不斷完善，加工的一致性、穩(wěn)定性及自動(dòng)化水平有了進(jìn)一步提高；激光加工機(jī)床的市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，高效率、高質(zhì)量、精細(xì)化和智能化成為其發(fā)展的主流方向；增材制造(3D打印)開拓了制造技術(shù)新模式，工業(yè)級(jí)增材制造機(jī)床日趨成熟，顯露出產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。更為可喜的是，特種加工機(jī)床制造商更加關(guān)注用戶的個(gè)性化需求和細(xì)分市場(chǎng)的變化，積極為用戶提供先進(jìn)裝備和綜合解決方案，助力中國(guó)制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。