近年來，鉑力特在LSF（激光立體成形）增材制造工藝的工程化應用方面獲得了多項新進展，為大尺寸零部件的快速制造和低成本制造提供解決思路。鉑力特多項LSF增材制造工藝的技術成果和應用成果將亮相今年5月在上海國家會展中心舉辦的TCT Asia 2024展會。接下來，讓我們先一步了解鉑力特在激光立體成形工程化應用中取得的典型成果。
/ 航天大型結構件生產應用
2024年1月，東方空間“引力一號”運載火箭成功發射。鉑力特參與了研制工作，利用LSF技術為客戶批量生產了30余件大型結構件，縮短零件研制周期，幫助火箭成功發射。
在低成本制造方面，以隔離環為例。隔離環尺寸為φ560mm×70mm，利用傳統生產方式加工難度大，周期長；利用LSF技術，可以大大降低生產成本與能耗，縮短生產周期，提高材料利用率。
▲隔離環示意圖
/ 銅基復合材料結構展件
先進銅基復合材料是火箭發動機內襯的重要組成部分。其襯里需要銅合金的高導熱性，外層則需要鎳基合金的高溫強度。傳統金屬連接技術在大型發動機部件制造時成本較高且工藝復雜。鉑力特針對銅合金導熱性能好、比熱容小，成形時激光光斑反射率大的特點，開發出雙金屬復合結構的成形工藝及設備，打印出銅合金/高溫合金環形結構件。環形結構件尺寸為120mm×120mm×120mm（含基材），內環為銅合金，外環為高溫合金，實現了異種材料變工藝分區成形。
▲環形結構件
/ LSF大尺寸自成形結構件
使用LSF技術打印大尺寸零件的某些懸空結構時，需要添加實體支撐完成打印，造成零件重量增加、制造周期長、制造成本高等問題。鉑力特開發出大角度自成形工藝，打印出框梁縮比件和柵格結構樣件。框梁縮比件為鈦合金材料，尺寸為280mm×390mm×390mm，實現了大角度、較復雜特征的快速、一次成形制造，提升制造效率，降低制造成本。
▲框架縮比件
柵格結構樣件尺寸為510mm×130mm×505mm，該工藝應用到柵格類典型結構中，可以在縮小成形幅面的同時大幅減少支撐，實現垂直結構的快速毛坯制造，提高了LSF可成形零件的結構復雜性。
▲柵格結構樣件示意圖
隨著工業應用要求的提高,苛刻的服役環境對同一零件的不同部位提出了不同的性能要求。鉑力特開發出LSF分區變參數成形工藝、梯度成形工藝以及多合金成形工藝，打破了零件原本單一的材料性能,使得關鍵零件部件在不同部位具有不同功能與性能，提高了零部件設計及優化的自由度。TCT Asia 2024現場將展示BLT-C400設備打印出的相關梯度成形工藝和多合金成形工藝試樣。
▲鉑力特BLT-C400設備
鉑力特BLT-C400設備專注于航空航天零件修復和科研領域。為了實現更高效的修復需求，BLT-C400設備開發了輔助修復功能和自動修復功能，輔助修復功能能大幅縮減修復區采點-修復模型處理-修復程序處理時間；自動修復功能則通過高精度數據采集及算法重構，實現葉片批量修復，大幅提高生產效率。為了實現更多材料、性能的開發探索，鉑力特BLT-C400設備為客戶提供了較寬的工藝窗口:光斑0.5mm-4mm,功率100W-2000W以及500℃預熱平臺，助力高熵合金、高熔點合金等多種材料開發。
鉑力特BLT-C400設備最大支持4路獨立送粉-混粉功能，支持4種材料的混合打印，可編輯實現線梯度，面梯度，層間梯度試塊打印。熔化凝固中的多物理場交互也是材料研究探索的方向，BLT-C400設備可選配數字化超聲波振動能場裝置以及數字化旋轉磁場裝置，助力客戶研究材料在電磁波（激光）-磁場-聲場綜合影響下的成形組織性能。
▲梯度試樣X射線熒光光譜儀檢測結果
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