日本沙迪克公司（Sodick）2014年7月16日宣布開發(fā)出了使用金屬材料加工的3D打印機(jī)“OPM250L”，將于2014年10月開始銷售。這款打印機(jī)采用金屬光成型復(fù)合加工方法，將利用激光熔融凝固金屬粉末的沉積成型與基于切削加工的精加工組合在一起。沙迪克已就這種加工技術(shù)與松下簽署了授權(quán)協(xié)議，同時(shí)還在自主開發(fā)相關(guān)技術(shù)，已申請(qǐng)了5項(xiàng)專利。

圖1：沙迪克開發(fā)的金屬3D打印機(jī)（金屬光成型復(fù)合加工機(jī)）“OPM250L”。

金屬光成型復(fù)合加工是在利用激光選擇性熔融凝固金屬粉末薄層、沉積截面形狀的成型工藝中，加入了對(duì)截面形狀的輪廓部分進(jìn)行切削加工的工序。不僅能夠制造出單獨(dú)利用切削加工難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜形狀，還改善了沉積成型存在的表面粗糙問題，提高了精度。

圖2：OPM250L加工的樣品。材料為馬氏體時(shí)效鋼，沉積了270層厚度為50μm的截面形狀。沉積10層插入1次切削加工，最后進(jìn)行精加工。尺寸為50×50×13mm，加工時(shí)間為7小時(shí)。

金屬光成型復(fù)合加工技術(shù)是松下開發(fā)的，已經(jīng)運(yùn)用到了該公司的模具制造中。市售裝置方面，得到松下技術(shù)許可的松浦機(jī)械制作所推出了“LUMEX Avance-25”。

沙迪克在OPM250L的產(chǎn)品化過程中充分利用了該公司擁有的基礎(chǔ)技術(shù)。例如，主要控制軸采用該公司生產(chǎn)的線性馬達(dá)，激光掃描和切削加工的控制則采用專門開發(fā)的NC裝置。

在制作沉積成型和切削加工控制數(shù)據(jù)的CAD/CAM軟件方面，沙迪克集團(tuán)與曾經(jīng)成功開發(fā)同類軟件的OPM Laboratory公司（總部：京都市）攜手，共同開發(fā)出了OPM250L用軟件。射出成形用模具有望與沙迪克的射出成形機(jī)采用的“V-線”（塑化與射出分離的方式）發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。沙迪克認(rèn)為，基于這種從模具設(shè)計(jì)到成型一氣呵成的設(shè)計(jì)概念，提供產(chǎn)品群和支持的“一站式解決方案”是自己的一大特點(diǎn)。

OPM250L的基本配置如下：最大成型尺寸為長(zhǎng)250×寬250×高250mm，最大載重100kg，裝置外形尺寸（不含外設(shè)）為1870×2200×2055mm，重量（不含外設(shè)）為4500kg。激光器使用最大輸出功率為500W的鐿（Yb）光纖激光器，光斑直徑為200μm。切削加工方面，主軸最大旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘45000轉(zhuǎn)，刀架系統(tǒng)為熱裝雙面控制系統(tǒng)“HSK-E25”，ATC（自動(dòng)換刀系統(tǒng)）有16個(gè)刀位。

金屬粉末材料由沙迪克提供，首先將推出馬氏體時(shí)效鋼與STAVAX兩種。粒徑為以20μm為中心的正態(tài)分布。價(jià)格目前尚未確定。今后還將逐步增加鈦合金、不銹鋼等新材料。

OPM250L的價(jià)格為6500萬日元（不含稅）起。計(jì)劃年產(chǎn)60臺(tái)以上，由沙迪克的加賀事務(wù)所（日本石川縣加賀市）制造。

另外，該公司將在2014年10月30日～11月4日于東京有明國(guó)際會(huì)展中心舉辦的“第27屆日本國(guó)際機(jī)床展（JIMTOF2014）”上展出該產(chǎn)品。（作者：中山 力，日經(jīng)技術(shù)在線！供稿）