廣東漢邦：激光增材制造設備安全、環(huán)保設計

2018AMCC杭州大會的高峰論壇，“增材制造標準化及設施安全論壇”。南極熊3D打印網(wǎng)小編現(xiàn)場聆聽了專家們的演講。下面是現(xiàn)場速記的文字記錄。


下面有請廣東漢邦總經(jīng)理劉建業(yè)，主題：激光增材制造設備安全、環(huán)保設計。


劉建業(yè)：我們是做鋪粉這一塊的，從我們本公司本身的角度，在設備研發(fā)過程中遇到的問題，一個是簡介，二是金屬3D裝備的設計的理念，三是具體的應用。
    第一個是我們公司的簡介，總部在廣東中山，以設備的研發(fā)制造為主，從2007年進入到這個領域，上海這邊是一個運用和服務的中心。
    （圖示）這是我們上海和廣東的大樓。
    （圖示）這是是我們公司發(fā)展的歷程，從2007年進入到這個行業(yè)，2008年開始研究，在2013年第一款設備面世，2014年第一個客戶在使用我們的設備，而且在2014年的時候是最早的一批面世的國產(chǎn)的設備，到目前為止這款設備仍然在客戶的現(xiàn)場工作，每年做一定的清理和維護。2015年更多的設備推向市場，2016年進行了設備的迭代的研發(fā)和升級。
    （圖示）這是我們的創(chuàng)始的管理的團隊和專家的團隊。
    （圖示）這是我們公司的榮譽的牌匾和合作的單位，我們跟一些大學也進行了合作。
    （圖示）第一個廣東漢唐快速制造應用技術研究院。右下角是跟廣東工業(yè)大學成立了一個聯(lián)合的研發(fā)的中心，這個中心是針對增材制造里面的重大的難點、熱點問題進行公關和突破。
    下面是我們公司在發(fā)展歷程中申請的重要的專項，第一塊是面向2014年在金屬選區(qū)激光熔化精密成型裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)的研發(fā)。
    我個人來看一款好的設備應該具備三個特點：一是安全，二是可操作，三是有智能化發(fā)展的可能性。如果說你從它的對立面看，你真正什么是危險，什么是安全，如果我們在座的會議室的現(xiàn)場，你發(fā)面你坐的腳下在動，你會發(fā)現(xiàn)一條蛇在你的腳上爬，你的第一感覺是把你的腳動一下。
    下面是關于我們設備的原理，實際上我們?yōu)槭裁搓P注它的原理呢？你如果明白鋪粉設備的安全，你就可以從知道了。我們從它的組成來關注它安全，第一個是精密光路及激光系統(tǒng)。
    漢邦有十款打印設備獲得CE認證，它是安全合格標志而非質(zhì)量合格標志。
    理念和技術安全：
    1、對艙體的溫度、氧濃度、氣壓均設定有雙重檢測雙重報警功能，并與基板加熱、激光器及各運動軸形成安全聯(lián)鎖，防止意外發(fā)生。
    2、設備內(nèi)置獨立的高效的排氣過濾過濾裝置，濾芯過濾效率（H13），對粒徑＜0.3μm的顆粒過濾能力＞99.97%，對設備各腔體產(chǎn)生的廢氣進行統(tǒng)一收集，并提供接口以便客戶現(xiàn)場將廢氣引外室外排放。
    3、.濾筒濾芯具備濕化功能，避免更換濾芯時產(chǎn)生靜電、撞擊火花、及其他情況產(chǎn)生濾芯燃燒等安全隱患。
    4、設備艙門配備強力的防誤觸式機械門鎖，配備強制斷開式安全門開關，與基板加熱、激光器及各運動軸形成安全聯(lián)鎖，防止意外發(fā)生。
    5、鋪粉系統(tǒng)集成防碰撞機械安全功能，各運動軸集成絕對值坐標模塊，精確定位并記錄各軸運動位置，確保成型缸、粉料缸活塞及鋪粉臂的相互運動互不干涉，防止意外發(fā)生。
    （圖示）這個是我們的空氣和凈化循環(huán)系統(tǒng)，你如果看到我們的鋪粉設備的話，有一個大的箱體，如果你剝開它的內(nèi)殼的話，它里面內(nèi)置的空氣循環(huán)的倉體，它里面把激光打印系統(tǒng)，把鋪粉、粉槽所有的東西都涵蓋在里面了。我們指的氣氛控制與循環(huán)凈化系統(tǒng)主要是從三個方面：
    一是防爆、防靜電、安全可控。
    二是煙塵被循環(huán)凈化，除塵率可達99%以上。
    三是成型室內(nèi)氧含量控制到100PPM以下。
    電器與控制系統(tǒng)：
    1、公司通過了ISO9001—2015國際質(zhì)量管理體系認證。
    2、電器系統(tǒng)符合GB5226.1—2008相關的行業(yè)的標準。
    3、可以做到干擾能力強，穩(wěn)定性高，各控制部件可靠準確、控制信號穩(wěn)定，安全防護全閉環(huán)監(jiān)控。
    （圖示）這款小的設備在十分鐘以內(nèi)可以實現(xiàn)這樣的抽氣然后進行打印，除了安全性以外，還有幾個比較有個性的特點。
    1、它比較適合打印一些精細化的產(chǎn)品，比如說我們給一些客戶打印一些光學，壁厚可以做到0.12毫米。
    2、高校、科研這方面的應用非常的方便。
    操作性這一塊，我們獲得數(shù)據(jù)以后，開始打印之后，只需要一鍵打印，不超過三下我們就可以實現(xiàn)。這樣的話我們不需要師傅，他只需要在設備旁邊看兩三天就可以了。
    另外關于工藝設置這一塊，它的掃描的路徑的規(guī)劃，你可以選擇不同的掃描，它的激光的掃描路徑的規(guī)劃，切片的過程中也是一片切片，下面是我們提供的材料包，常見的金屬包可以快速的選擇。
    關于操作性的便利性是我們通用的設備，打印的尺寸是250×300。
    （圖示）這是我們今年夏天推出的一款HBD—400的型號，它與前面兩個不一樣的地方，它的成型倉體是可拆卸式的，我們打印完之后，我們從后面把這個倉體抽出來進行一個后處理，然后我們再那一個新的成型倉放進去，這樣的話我們連續(xù)的不間斷的進行打印，進行批量化的制造。我們現(xiàn)在打印完之后，把倉門打開，把這個粉一點點用刷子清理出來，這個時間需要很長的時間等待它。
    關于智能化這一塊：軟件和工藝，我們知道激光在打印的過程中可以選擇不同的路徑，可以在打印過程中可以降低零件的超曲，提高效率，解決高效率和高精度的矛盾。我們在合作過程中發(fā)現(xiàn)他們這一段跟我們自主研發(fā)的是非常相似的，而且我們在國內(nèi)第一家公司注冊了相關的掃描的專利。
    我們對激光的管理，可以實現(xiàn)在打印過程中的變光，一個杯子在它的內(nèi)部，外腔，我們可以實現(xiàn)不同的激光的打印，同時再加上硬件的配額來實現(xiàn)變光的功能。
    關于智能化這一塊，除了我剛才提到從軟件打印上來講，我們面向未來的制造，我們計劃是從自動化、標準化、大數(shù)據(jù)、智慧控制這幾個角度來進行調(diào)節(jié)。
    自動化這一塊盡量的減少人力，第二個是標準化，我們在操作或者說管理的時候，不需要進行一個很復雜的維護。這個設備就可以正常的工作。第三個是大數(shù)據(jù)，我們收集更多設備的打印的供應倉。第四個是架構控制。
    （圖示）第一步實現(xiàn)自動化的送料，同時把這個打印拿出來，然后這個小車把這個產(chǎn)品放到全自動的控制的中心，然后發(fā)送一個指令給機器人，把打印的產(chǎn)品以及后處理的產(chǎn)品放在我們智能的倉儲這一塊。
    前面是講設備的安全性、便捷性和智能化，下面講一些重點的應用，
    在齒科這一塊批量化生產(chǎn)用得比較好一些，傳統(tǒng)的工藝通過一系列的過程實現(xiàn)金屬牙套的生產(chǎn)，現(xiàn)在可以用3D打印，通過前面的模型打印，通過這樣的過程就可以減少它的工序，除了提高它的打印的效率，還可以減少人工的操作以及生產(chǎn)的成本，而且可以提高它的成本率。
    骨科醫(yī)療上也有應用，比如說我們跟廣東軍區(qū)總醫(yī)院丁主任做的脊椎矯正的案例，我們通過設計他的定位的螺釘和手術的導板放在他身體里面，一段時間以后我們幫他恢復，這個是在醫(yī)療骨科上的案例。
    還有在模具上，在冷卻周期里面很大注塑的一大部分，你如果提高它的冷決的時間，就可以提高它的效率。這樣一個渦輪的模具，它的結(jié)構是很復雜的，你在里面設置一些水路，可以提高它的冷卻的效率，以前的模具里面水陸是直的，現(xiàn)在變成了彎的了。
    這個是汽車模具鑲嵌的案例，傳統(tǒng)的工藝需要一塊料，通過加工的方式做出來，上面是水路，但是有一點是大家都知道現(xiàn)在3D打印的成本是很貴的，如果說下面一個不規(guī)則的基板還用3D打印來，它的成本是非常高的，我們現(xiàn)在打印市場上的價格是六千到七千塊錢一克，在這樣的價格相對于傳統(tǒng)的模具來說是非常高的。
    （圖示）這個是在汽車領域的一些應用，汽車的殼體包括倉體這一塊。
    （圖示）另外還有個性化的首飾。
    謝謝大家！