軟件大講堂
廣州晉原銘科技
據美國CTO網站2021年1月25日刊文，美國國防部制造技術（OSD ManTech）項目辦公室在1月發布了首個全面的增材制造（AM）戰略。增材制造允許用戶快速、低成本地生產新產品，通常是按需生產或在需要時生產。隨著中國乃至全球航空航天、軍工等產業應用領域的強勁需求，預計2021年，金屬3D打印行業將得到加速發展，設備廠商有望迎來新一輪的發展機遇。
金屬3D打印往生產環節進行應用，對效率的要求越來越高。多激光成為金屬3D打印實現高效率、大尺寸及批量制造的升級成型工藝，是粉末床激光成型工藝發展的新趨勢。目前很多金屬3D打印機廠商已經開發出多激光器金屬3D打印機，雙激光設備已成為交付主力、四激光在國內逐步推開。國外廠商陸續推出甚至8、10、12激光的頂級產品，價格高昂，占據頂端設備市場。
由此可見，3D打印設備向批量化、商業化發展，市場需求提升打印效率，并且擴展更大打印尺寸產品，多激光設備是當前解決的有效途徑。因而多光束已經成為粉末床激光成型工藝的新潮流，一要做大型零件，二要實現批量制造。多激光束新型設備的研發成為設備商追求的技術高點。為在多激光束趨勢發展背后，廣泛的監控功能、控制功能以及可靠的打印工藝是確保高流程穩定性和零件質量的關鍵。
然而，核心控制軟件技術與先進國家相比，國內一直受到限制發展。國內自主專業的軟件研發企業廣州晉原銘科技有限公司，專注于3D打印控制系統軟件研發，取得技術上重大突破，成功研發多激光多振鏡3D打印控制系統軟件，并實現批量列裝。
公司從單振鏡到雙振鏡，再到四振鏡，不斷突破技術難題，構建了任意多激光多振鏡的控制系統軟件系列產品。涵蓋SLM金屬粉末/SLA光固化/SLS尼龍燒結等設備類型。
雙振鏡3D打印設備市場逐漸成為主力生產設備。在穩定的打印品質基礎上，打印效率是強需求。其中控制系統軟件極為重要，涉及對激光交叉避讓、拼接公共區域算法等核心控制問題。晉原銘雙振鏡3D打印設備控制軟件，逐一攻破相關難點技術。通過大量的實際生產驗證，快速迭代，形成完善控制軟件系列產品，為3D打印主機設備制造商提供成熟可靠的技術支持。
晉原銘控制軟件安裝簡便，調試快捷，大大縮短生產周期，提高效益。軟件設計從設備生產環節入手，優化軟件安裝，結合設備調試流程。將廠商調試模式融入功能設計，讓裝機和設備調試構建標準化流程，提高設備的一致性品質和一流體驗。在雙振鏡的安裝環節，運動電機的配置根據各個軸的功能設定，迅速完成配置安裝。
通過振鏡選項的選擇位置擺放方式，配置相應的振鏡卡。同時具備圖形分割方式的設定。進一步可設置振鏡的各種拼接參數，快速部署配件安裝。
在同機型批量生產中，可以直接快速復制完成軟件安裝，提高設備批量生產效率。友好的人機交互界面，讓操作能夠快速了解熟悉。一鍵打印的功能，減少開機人員的培訓難度。整體縮短3D打印設備的交付周期，快速部署。穩定易于維護可降低售后服務頻次。在生產、交付和售后環節可節約大量支出。
多激光多振鏡設備的核心重點之一，是多束激光并發工作。傾向提高打印效率為目標的設備和傾向打印大幅面尺寸為目標的設備，在路徑規劃掃描控制重點不一樣。前者對軟件算法要求更高。
如何同時做到兩者兼備的控制軟件？要求開發者具備豐富的激光應用技術積累，晉原銘技術團隊對振鏡掃描路徑中的隨機交叉邊界算法和激光避讓算法核心技術有效解決交叉區域的掃描干涉和打印產品拼接區域的物理性能難題，如下圖示例。
交叉拼接公共區域的物理性能指標和拼接質量是多振鏡設備的關鍵指標。晉原銘控制軟件采用隨機指接技術，解決拼接區域的結合與其它區域性能的一致性。同時調配控制多個激光器的功率輸出和不同激光掃描策略協同振鏡掃描，解決拼接區域的表面質量。
控制軟件同時具備支持多個振鏡的快速安裝調試對齊的適應技術。完全支持設備硬件在打印技術參數上的提升，釋放硬件性能。
多激光并發工作時的，產生的煙灰、塵渣、等離子氣體比較復雜，影響工作艙氛圍，造成打印質量缺陷。軟件對此做了適應性逆風打印等優化處理技術，從源頭優化煙塵氣的干涉影響。
其次，在打印的工藝策略方面，軟件開放工藝參數的設置，支持設備商開發與設備相適應的材料工藝參數，形成自有的核心工藝流程技術，打造產品差異化功能和技術亮點。通過支撐、實體、輪廓來設置基本的激光策略和設備工作參數，進一步規劃實體的填充路徑規劃，再集成為專用工藝參數包。用于不同的打印產品需求快速調用。對工藝參數進行規范管理，保證打印產品質量一致性。
在基礎打印效率方面，晉原銘控制軟件具備“最優掃描路徑規劃”核心技術。通過測試對比，在同等參數條件下，可有效提升30%以上的打印速度。與多激光設備實現軟硬雙修，將設備性能工作效益最大化。
晉原銘控制軟件結合自動化技術，將與設備相關的電氣設備集成起來統一管理控制，實現設備的自動化運作無人值守。讓設備具備高度的自動化開發潛力，為規模自動化生產制造提供基礎實現技術。控制軟件具備網絡接口，結合晉原銘研發的集群設備網絡管理和云監控，可構建自動化生產管理閉環。
自主的3D打印設備控制系統軟件為設備商解決開發設備的技術瓶頸，提高市場機會把握能力。廣州晉原銘科技有限公司專注于3D打印設備控制系統軟件技術的開發，聯合華南理工大學增材制造團隊、華南農業大學軟件學院研發團隊雄厚的技術力量，為增材（3D打印）設備生產提供長期無憂技術服務。更多的技術交流聯系晉原銘科技www.jym3d.cn，18688885891。
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