成果转化

SITI-300 柔性增材制造系统

发布日期：2023-06-07 来源：产研院热度：

一、产品简介

作为 “十二五”期间上海市重大科研攻关项目《3D打印装备相关技术及应用研究》科技成果之一。攻克了3D金属打印关键核心技术难题，由上海产业技术研究院智能制造部团队自主研发，目前项目成果已经成功实现转化。该项目成果可直接用于航空航天，汽车制造、模具以及医疗器械等高附加值应用领域。

该成果利用高能激光辐照下使金属粉末或丝材完全熔融，直接成型出接近完全致密度的金属零件。可自由成型任意复杂的零件，缩短产品成型周期，降低开发成本。此外，该产品采用了模块化设计理念，系统开放，程序开源，还可用于测试不同核心零部件性能指标、软件测试、材料开发等多项研究，为将来实现低成本金属粉末金属成型和金属材料的量产的技术途径，以带动新材料、新型装备制造等相关产业的发展，提升上海产业转型升级的能力。

目前该产品的打印件质量达到国际先进水平，部分结构设计更优于国外水平；具有很大的成本优势。打印的材料可为工具钢、不锈钢、钛合金、镍合金、铝合金等。

二、设备基本参数

三、设备主要结构

（1）激光熔覆头

激光熔覆头由产研院自主研发、制造，是公司专利产品。采用高速同轴环形送粉方式，具有粉束汇聚性好，粉斑直径大小可调等优点，实现细粉（15-45μm）和粗粉（45-200μm）的超高速激光熔覆，不同材料工艺优化的冗余度高。
熔覆头为模块化设计。设置抽屉式的保护镜片安装座，方便保护镜片的更换和清洗，整个熔覆头密封，防止灰尘及其它颗粒进入光路系统，有效保护光学镜片，延长镜片使用寿命。

（2）激光器

采用IPG光纤激光器兼容锐科光纤激光器，具有功耗低、电光转换效率高(>40%)、光束质量好、工作可靠、免维护等优点。根据客户工况可选配相应功率的激光器（4KW-12KW)。

（3）送粉器

载气式送粉器自主研发、制造，是公司专利产品。配备SMC品牌数显流量开关，送粉量大小可调，不受气压波动影响。驱动部分采用伺服电机+精密行星减速机，保证长期工作时送粉量的稳定。

（4）水冷机

水冷机主推采用优质的不锈钢冷水循环泵，流量大，噪音低。具备的恒温与智能调温两种工作模式，智能温控的模式可随温度的变化而调整至相应的水温，解决季节变换水温的调整问题。可同时为激光器、激光头提供水冷，不需要两套水冷系统。

（5）单轴变位机

单轴变位机底座采用优质管板拼焊而成，经物理时效，消除焊接应力，保持设备运行精度。底座配置接粉盘，方便回收粉末。

卡盘旋转部位配备哈瓦洛轴承，载荷能力强，提高主轴的旋转精度、刚性、转速，降低了温升及噪音，延长设备使用寿命。

驱动模块可选用相匹配原装进口伺服电机，实现机器人与外部轴“6+1”联动功能，可加工异形复杂的零部件。

传动结构采用精密行星减速机，减速后通过同步带传动给主轴，可避免打滑，保证卡盘定位精度。

尾座采用优质灰铸铁整体铸造而成，抗拉强度达到GB9439-88灰铸铁件国家标准，具有较好的耐磨性、耐振性。尾座套筒的伸缩采用手摇轮控制，定位方便。