1800万元のSLM金属3Dプリンター入札

はじめに：近年、金属3Dプリント技術は急速に発展しており、中小型の金属3Dプリンターは市場の需要の増加により価格が大幅に下落しています。需要が少なく、用途が特殊で、専用のカスタム開発が必要な超大型金属3Dプリンターの場合、価格は依然として比較的高く、1台あたり数千万元から数億元に達します。

2022年4月8日、南極熊は、財政部のウェブサイトに3Dプリント設備調達プロジェクトの入札公告が掲載されたことに気付きました。入札内容は次のとおりです。3Dプリント設備調達プロジェクトは、650×650×1600mmの大型金属3Dプリント設備をベースに、サポート設備と関連技術サービスも含まれています。主に中型・大型の複雑な金属部品の積層造形に使用されます。予算額は1800万元です。

装置の成形寸法だけから判断すると、長さと幅はともに650mm、高さは1600mmに達します。現在、このような成形寸法を実現できる選択的レーザー溶融粉末積層金属3Dプリント装置は市場で極めて稀であり、特別なカスタマイズ開発も必要です。

入札公告には、「契約締結後、180日以内に設備の事前受入条件を満たさなければならない。契約締結後、2022年12月31日以前に設備の最終受入条件を満たさなければならない」と記載されていた。つまり、入札者は半年以内に設備の納入を完了しなければならないということだ。また、入札者は、最大造形サイズが500×500×1000mm以上のSLM金属3Dプリンター装置を少なくとも1台入札し、それが受理されている必要があります。

さらに、1,800 万元には金属 3D プリンターだけでなく、次のような多くの補助機器も含まれます。

（１）選択的レーザー溶融法による粉末系金属３Ｄ印刷装置（２）粉末ふるい分け装置（３）粉末回収・収集装置（４）粉末乾燥装置（５）粉末貯蔵タンク（６）印刷部粉末洗浄装置（７）防爆型掃除機（８）材料移送・昇降装置（９）粉末流動性試験装置（１０）粉末嵩密度試験装置（１１）粉末粒度試験装置（１２）振り子衝撃試験装置

入札公告の詳細: https://www.nanjixiong.com/thread-153637-1-1.html

国産超大型金属3Dプリンタープロジェクト

南極熊によると、中国ではこれまでにも同様の超大型選択的レーザー溶融粉末金属3Dプリントプロジェクトがあった。2021年12月、永年レーザーが開発したYLM-1000金属3Dプリンターが「南寧産業投資グループ3D金属プリント設備検収」に合格した。YLM-1000設備は、先進的な2気筒3ステーション4レーザー粉末床溶融設備で、設備寸法は約8.1×2.7×6.1メートル、造形容積はφ1000×800mm、重量は50トンである。超大型選択領域レーザー溶融による粉末金属3Dプリントの代表的なプロジェクトと言えます。

600mm以上の容量を持つ国内SLM金属3Dプリンターメーカー

現在、中国には大型金属3Dプリントモデルを発売している金属3Dプリント設備メーカーが数多くあり、入札プロジェクトの成形寸法に完全に一致しているわけではありませんが、これらの企業はすべて一定の研究開発能力を備えています。成形サイズの変更や、それをサポートするソフトウェアとハードウェアの調整によってもニーズを満たすことができます。一部のモデルでは、Z 軸の 1 方向のサイズ調整のみが必要です。これらの作業は単純に見えますが、実際には技術的に非常に難しく、多くの研究開発、デバッグ、テストなどが必要となるため、依然として 1,800 万の予算が必要です。
中国で成形サイズが大きい代表的なモデルを見てみましょう。

ポリライトS800
成形サイズ：800*800*600mm
レーザー出力: 500W×6 (オプション 500W×8、500W×10)
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-146782-1-1.html

BLT-S800は、航空、航空宇宙、エンジン、医療、自動車、電子、金型、科学研究機関などで使用されています。チタン合金、アルミニウム合金、高温合金、ステンレス鋼、高張力鋼、金型鋼をサポートしています。成形サイズは800mmX800mX600mmです。BLT-S800の最大の特徴は、その大型で効率的な成形能力です。6/8/10の3つのマルチレーザーソリューションを装備できます。自動化とインテリジェンスの傑作です。

主なハイライト
1. レーザー構成は6/8/10の3種類。今回展示する装置は10レーザー構成です。
2. 大型成形能力、800*800*600mm。
3. マルチレーザー自動接合および修正。
4. 中断のない粉末供給
5. 装置には永久濾過システムが装備されており、フィルターエレメントの寿命は100,000時間以上です。

△S800 プリントエンジン一体型部品
この製品は、積層造形製品の革新的な設計コンセプトと、大型で複雑かつ多機能な部品に対する BLT の処理能力を完全に反映しており、航空宇宙分野における統合、軽量、革新的な設計、エンジニアリングアプリケーションにおける金属 3D プリントの優れた利点を実証しています。

ファルスーンFS621M
成形サイズ：620×620×1100mm
レーザーの数: シングルレーザー 1000W、オプションのクアッドレーザー 4×500W
詳細情報： https://www.farsoon-cn.com/products/fs621m/

FS621M は、完全に独立した研究開発、継続的な革新、集中的なインテリジェント製造に対する Farsoon High-Tech のこだわりによるもう 1 つの重要な革新的成果です。これは、航空宇宙アプリケーションの独自のニーズに基づいて、航空宇宙産業化ユーザー向けにカスタマイズされたフラッグシップモデルです。

> 大きな成形体積
成形シリンダーの高さは1100mm、成形シリンダーの容積は423Lで、特大の金属ワークピースの製造における問題点を解決します。
> 単一レーザーまたは複数レーザーの柔軟な構成
1×1000W またはオプションの 4×500W レーザーを搭載しており、成形効率、全幅均一性、表面の滑らかさなどのアプリケーション要件を十分に考慮できます。
> 航空宇宙プロセス要件を満たす
モジュール式循環濾過システムは、2段階濾過とデュアルステーション設計を採用しており、作業時間を大幅に延長し、適切なタイミングでインテリジェントに切り替えることができます。大型部品の超長時間加工中の風場安定性と煙濾過に対する航空宇宙ユーザーの要件を満たすことができ、高品質の部品の生産に強力な保証を提供します。同時に、FS621M モジュラー粉末システムは、ハイエンドの産業ユーザーに材料管理における前例のない利便性を提供し、特に航空宇宙ユーザーのプロセス要件に適しています。

立体感を簡単にプラスできるEP-M650H
成形サイズ：655*655*1200mm3
レーザーの数: レーザー 4 個とガルバノメータ 4 個
詳しい紹介: https://www.eplus3d.cn/Additive-Manufacturing/Metal/article_175

EP-M650H は MPBF 金属粉末床溶融技術を採用し、成形室サイズは最大 655*655*1200mm3、レーザー 4 台とガルバノメーター 4 台、マルチレーザー精密位置決め + 接合領域精密制御技術を備え、効率的な生産と均一で安定した印刷品質を保証します。チタン合金、アルミニウム合金、ニッケル基高温合金、金型鋼、ステンレス鋼、コバルトクロムモリブデンなどの材料を印刷でき、航空宇宙、軍事などの分野での大型、高精度、高性能部品の直接製造に適しています。

レイジアディメタル-650
成形サイズ：625mmX625mmX1100mm
成形技術：レーザー選択溶融
レーザーの数: 4 つのレーザー
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-142265-1-1.html

マルチレーザーの一貫性、マルチガルバノメーターのスキャン位置のオーバーラップ精度、大判成形のオーバーラップ、マルチレーザースキャンのタスク割り当てなど、業界のマルチレーザーSLM装置が一般的に直面する問題を解決するために、Leijia技術チームは革新的なマルチレーザー同一フォーマット成形方法を立ち上げ、実装しました。雷佳添加剤は、同業他社が採用しているマトリックスエリアレイアウトを放棄し、複数のレーザースキャンフォーマットを重ね合わせて配置するレイアウト方法を採用し、複数のレーザースキャンフォーマットが重なり合って重なり合う成形エリアを最大化して成形効率を向上させ、マルチガルバノメータースキャン位置精度の問題を最大限に簡素化し、重なり合う成形エリアを減らして成形品質を向上させました。雷嘉は問題を簡素化すると同時に、レーザーの一貫性やマルチガルバノメータスキャンの位置オーバーラップ精度などの問題に関する技術研究も完了し、そのすべての技術的成果が新たに発売されたDiMetal-650に凝縮されています。
△ダイメタル650
Di-Metal 650 には、Leijia のマルチレーザー同一フォーマット成形ソリューションが搭載されており、大型のマルチレーザー同一フォーマットの効率的な成形を実現できます。 Di-Metal 650 4レーザーが同じフォーマットをスキャンし、重なり合う領域を最大化し、重なりを減らし、成形品質を最適化し、成形効率を約3倍に高めます。フォーマットのスプライシングにより、成形サイズは625mmX625mmに達し、Z軸サイズは1mを超え、世界最大のZ軸サイズを持つSLMデバイスの1つになります。新しい風場設計は強力で均一であり、マルチレーザー大型フォーマット成形プロセス中に飛沫や残留物が発生しないことを保証します。プロセスは完全に自動化されており、SLM自動粉末供給、自動粉末回収、倉庫からの自動部品出庫などの自動化機能を備えています。

ハンバンHBD-1500
成形サイズ：460*460*1500mm
レーザー出力: 500W×2 / 1000W×2 または 500W×4 / 1000W×4
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-146863-1-1.html

機器パラメータ
成形サイズ：460*460*1500mm
レーザー出力: 500W*2 / 1000W*2 または 500W*4 / 1000W*4
印刷層の厚さ：20μm～120μm
印刷線幅：70μm～200μm
印刷精度: 0.05-0.2mm
印刷材料: ステンレス鋼、コバルトクロム合金、ハステロイ、チタン合金、ニッケル基合金、ダイス鋼、アルミニウム合金、タングステン、タンタル、その他の耐火金属

機器の利点:

大型で高品質、高効率な印刷設備の強化
デュアル/クアッドレーザーオプション、安定したインテリジェントなマルチ光路設計と制御
完璧な粉末管理
安全で長持ちするろ過システム
成熟した風力発電所の設計
航空宇宙、自動車部品製造などの分野に焦点を当て、大型化、高強度、連続生産のニーズに対応

TS500
成形サイズ：500mm×500mm×1000mm
レーザーの数: 4 つのレーザー
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-147536-1-1.html

Tanzhen技術チームは、単一ビーム選択的レーザー溶融の既存の概念を打ち破り、世界で初めて4ビームスキャンを使用した金属部品の積層造形のための新しい方法を提案し、部品成形の品質を確保しながら、大型、高い堆積効率、高精度の組み合わせを実現しました。この機器には完全な知的財産権が付与されています。

製品の利点:
世界初の4レーザービームスキャン、高効率と高精度の完璧な組み合わせ。
成形品質を保証する完璧な雰囲気循環システム。
人間化された粉末循環システム、環境に優しい。
包括的な監視とレポートの自動印刷により、アプリケーションエクスペリエンスが向上します。

技術的パラメータ:
ホストサイズ: 6700mm×2500mm×4600mm
最大成形サイズ：500mm×500mm×1000mm（L×W×H）
レーザー出力: 4*500W または 4*1000W ファイバーレーザー
散布方法：双方向散布
部品成形速度：80〜200cm3/h
部品成形精度: ±0.05mm
スポット径：100μm
酸素含有量: ≤100ppm
粉末床予熱温度：200℃
成形材料：チタン合金、耐熱合金、アルミニウム合金、ステンレス鋼、金型鋼、高強度鋼など。

2000年
成形サイズ：2000mm×2000mm×650mm
成形技術：超大型レーザー選択溶融
レーザー数: ガルバノメーター6セットを1列に並べる
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-146864-1-1.html

蘇州西靜模は2021年TCT展示会で超大型レーザー選択溶融装置XDM 2000を発表した。同システムは6組のガルバノメーターシステムを採用し、テーブル成形サイズは2000mm×2000mm×650mmに達すると報じられている。

モバイルスキャンシステム
この設備は、6 つのワークステーションに 1 列 6 セットのガルバノメータ並列移動スキャンソリューションを採用しています。具体的な実装方法は、2000mm×2000mm の加工テーブルを 6×6 の均等なサイズの領域に分割し、6 つの領域に 6 セットのガルバノメータシステムを 1 列に分散します。加工開始時に、6 セットのガルバノメータが同時に動作します。現在のワークステーションのスキャンが完了すると、ガルバノメータプラットフォームが次のワークステーションに移動し、6 セットのガルバノメータが同期してスキャンします。6 つのワークステーションを順番にスキャンすると、この層のスキャンが終了します。粉末の敷設が完了するのを待ってから、部品全体の加工が完了するまで次のサイクルに入ります。このように、6 セットの並列同期スキャン方式により、高い処理効率が実現され、コストが大幅に削減されます。

移動式煙・粉塵処理装置、「大きい」を「小さい」に変える
この製品は可動式の煙吹き装置を備えており、下図に示すように、ガルバノメータの位置と同期して移動します。煙吹き装置は、レーザーガルバノメータと同様に、移動中に6つの作業位置を持ちます。そのため、成形室の両側に6つのパイプインターフェースが設計されており、各作業位置で煙吹きのガス対流が行われます。煙吹き装置がこの位置に移動すると、パイプインターフェースの電磁石が煙吹きパイプを結合して循環ガス対流環境を形成し、その後レーザーガルバノメータがスキャンを開始します。このようなガス対流環境では、処理中に発生した煙を効果的に処理できます。 2000mm スパンの煙と粉塵の処理問題を 350mm スパンに変換します。

永年レーザーYLM-2500
成形サイズ：2500mmX1000mmX2500mm
レーザーの数: 10/15/20 レーザーの 3 つのマルチレーザーオプション
YLM-2500は、成形サイズが2500mmX1000mmX2500mmの世界初の新型SLM装置です。この装置は「インサイチュピックアップ」作業モードを採用しており、成形部品が完成した後、成形部品は所定の位置に留まり、フォークで直接ピックアップされます。「現場ピックアップ」は大型・超大型設備にとって大きな意義があり、多品種生産効率を大幅に向上させ、構造を簡素化し、安全な生産を容易にします。主な応用分野としては、航空、宇宙、軍事産業、医療、自動車、金型、科学研究機関などがあります。独立した知的財産権を持つモデルレイヤリングソフトウェア、機器制御ソフトウェア、マルチレーザーコラボレーションソフトウェアの使用により、ソフトウェアの安全係数が向上し、ユーザーにさらなる利便性と持続可能性が提供されます。
YLM-2500 装置は、成形に 20 個のレーザーを使用し、レーザーはペアで互いに補完します。ユーザーのニーズに応じて、10/15/20 個のレーザーを備えた 3 つのマルチレーザーソリューションを選択することもできます。この装置はチタン合金、アルミニウム合金、耐熱合金、ステンレス鋼、高強度鋼、ダイス鋼、タングステン合金、高エントロピー合金などを成形できます。
YLM-2500 装置が生産される前に、永年レーザーはすでに YLM-1000、YLM-1000A、YLM-1000B の 3 種類の装置を生産し、販売していたと報告されています。

△YLM1000

代表的な製品

500D の
成形サイズ：500mm×400mm×800mm
レーザー数: デュアルレーザー
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-139090-1-1.html

iSLM 500D超高ストローク大型デュアルガルバノメータ金属3Dプリントシステムは、Zhongrui Technologyが2019年末に発売した最新の金属3Dプリンターです。iSLM 500D金属3Dプリントシステムは、成形サイズが500mm×400mm×800mmで、デュアルレーザーデュアルガルバノメータ制御システムを採用しており、主に大型航空宇宙構造物、衛星ブラケットなどの分野で使用されています。

製品構成:

デュアルレーザーとデュアルガルバノメーター制御システム
スクレーパー式双方向散布システム
インテリジェントな粉末供給システムの組み合わせ
二重濾過・交換式除塵システム
成形シリンダーとその交換システム
グローブボックスと部品洗浄システム
粉末予熱システム
保護ガスシールシステム
オープン制御システム
マルチマテリアルプロセスソフトウェアパッケージ

△iSLM 500D金属3Dプリントシステムでプリントされた金属ターボファンブレード
4つのコアテクノロジー:

Z軸超高速移動量800mm
インテリジェントな上部粉末落下と下部粉末供給を組み合わせた粉末供給方法
動的データ割り当て
視覚監視分析

レーザーLiM-X400H
成形サイズ：450x450x1500mm
レーザー数: 4 個
詳しい紹介: https://www.nanjixiong.com/thread-144220-1-1.html

LiM-X400Hは、Xシリーズ設備の完全にオープンなカスタマイズ性を継承しています。450x450x1500mmの標準成形サイズには、IPG500W×4ファイバーレーザー、Scanlab×4高速ガルバノメーター、SILL f-θ×4フィールドミラーが採用されており、20〜120ミクロンの層厚を実現し、印刷効率を大幅に向上させます。同時に、成形プロセスにおける多くのプロセス変数と成形品質の定量化が不可能であるという問題も解決します。Xシリーズのモジュール設計により、成形チャンバー、粉末除塵システム、電気システム、ソフトウェアシステムを柔軟に構成して、さまざまなニーズのパーソナライズされたカスタマイズに対応できます。

上記は中国における代表的な大型金属3Dプリンターのモデルです。どの企業がこの大型プロジェクトを獲得できるか、今後も注目していきたいと思います。