2019年11月，全球規(guī)模最大的3D打印專業(yè)展會FORMNEXT2019在德國法蘭克福隆重舉行，全球超800家3D打印上下游的廠商參展。南極熊看到了大量高速金屬激光熔覆、噴涂3D打印的技術(shù)，目前已在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的過程中演化出多種不同類型，并廣泛應(yīng)用于增材制造、再制造、表面工程的各個(gè)領(lǐng)域。由于應(yīng)用獨(dú)特，不少應(yīng)用型廠商利用熔覆噴涂金屬3D打印技術(shù)展開業(yè)務(wù)，在悶聲發(fā)財(cái)了。

    照激光熔覆的材料類型和材料與激光束的耦合形式，可將常見的激光熔覆技術(shù)分為同軸送粉激光熔覆技術(shù)、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)（也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)）、高速激光熔覆技術(shù)（也叫超高速激光熔覆技術(shù)）及高速絲材激光熔覆技術(shù)。
同軸送粉激光熔覆技術(shù)
    同軸送粉激光熔覆技術(shù)一般采用半導(dǎo)體光纖輸出激光器和盤式氣載送粉器，熔覆頭采用中心出光的圓形光斑方案，光束周圍環(huán)狀送粉或者多束送粉，并設(shè)置由專門的保護(hù)氣通道，粉束、光束與保護(hù)氣流交于一點(diǎn)。熔覆工作時(shí)該焦點(diǎn)處會形成熔池，隨著熔覆頭與工件做相對運(yùn)動，在工件表面形成覆層。

旁軸送粉激光熔覆技術(shù)
    旁軸送粉激光熔覆技術(shù)也叫側(cè)向送粉激光熔覆技術(shù)，其一般采用半導(dǎo)體直輸出激光器或半導(dǎo)體光纖輸出激光器和重力送粉器，熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶送粉方案。熔覆頭工作時(shí)，合金粉末經(jīng)送粉嘴輸送至工件表面進(jìn)行預(yù)置，隨著熔覆頭與工件做相對運(yùn)動，矩形的激光束掃描預(yù)置的合金粉末并將其熔化形成熔池，冷卻后形成熔覆層。

超高速激光熔覆技術(shù)
    超高速激光熔覆技術(shù)是德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)的一種新型的激光熔覆技術(shù)，于2017年開始在國內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。超高速激光熔覆技術(shù)采用光束質(zhì)量較好的半導(dǎo)體光纖輸出激光器或光纖激光器，采用精密設(shè)計(jì)的高速激光熔覆頭和高轉(zhuǎn)速或移動速度的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。其激光束與粉束、惰性氣體氣流的耦合經(jīng)過精密設(shè)計(jì)，工作時(shí)使一部分激光能量用于加熱粉束，另一部分穿透粉束的激光束加熱基材，粉末在進(jìn)入熔池之前就已經(jīng)熔化或加熱至很高的溫度，縮短了粉末熔化所需的時(shí)間，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的熔覆線速度（線速度最高可達(dá)200m/min，普通激光熔覆最高2m/min）。

高速絲材激光熔覆技術(shù)
    高速絲材激光熔覆技術(shù)是天元智造公司基于市場需求和激光熔覆技術(shù)的發(fā)展趨勢，從環(huán)保、高效率以及高質(zhì)量的理念開發(fā)的新一代激光熔覆技術(shù)。其采用半導(dǎo)光纖輸出激光器、高精度送絲系統(tǒng)和精密熔覆頭，以金屬絲材為熔覆材料進(jìn)行激光熔覆。工作時(shí)，金屬絲由側(cè)向送入激光束，激光束將金屬絲熔化后形成熔池，隨著熔覆頭與工件的相對運(yùn)動形成熔覆層。

南極熊匯總了國內(nèi)外采用金屬激光熔覆、噴涂的3D打印廠商和其采開發(fā)的技術(shù)。

武漢天昱 “智能微鑄鍛銑復(fù)合增材制造”技術(shù)和設(shè)備

其中，武漢天昱 “智能微鑄鍛銑復(fù)合增材制造”技術(shù)和設(shè)備由武漢天昱智造首席科學(xué)家、華中科技大學(xué)張海鷗教授及其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)，將鑄、段、銑削“三合一”，用一臺設(shè)備就能生產(chǎn)結(jié)實(shí)、耐磨的金屬產(chǎn)品成品，可直接應(yīng)用，打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙，有望開啟人類實(shí)驗(yàn)室制造大型機(jī)械的新篇章。

智能微鑄鍛銑復(fù)合制造技術(shù)融合3D打印、半固態(tài)快鍛、柔性機(jī)器人3項(xiàng)重大技術(shù)，將金屬鑄造、鍛壓、銑削技術(shù)合三為一，實(shí)現(xiàn)3D打印鍛態(tài)等軸細(xì)晶化、高均勻致密度、高強(qiáng)韌、形狀復(fù)雜的金屬鍛件，全面提高制件強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命及可靠性，全面解決世界性難題。

常規(guī)3D打印金屬零件的過程是打印算一層，鑄造算一層，鍛壓又一層，三者要分開依次進(jìn)行，即前一個(gè)步驟完了，后一個(gè)步驟方可進(jìn)行，中間還要騰出金屬冷卻的時(shí)間。智能微鑄鍛銑復(fù)合技術(shù)可以同時(shí)進(jìn)行上述步驟，邊鑄邊鍛，銑削，打印完成即為成品。

鑄造、鍛壓、銑削合三為一，改革傳統(tǒng)制造技術(shù)，短流程綠色制造，一臺設(shè)備替代原有的多工序長流程和多臺大設(shè)備。
技術(shù)優(yōu)勢
高性能可靠性：發(fā)揮難成形材料極限潛能；
高效率：熔積效率 5～15kg/h至大幾十kg/h；
低成本：熱源及絲材為激光和粉材的1/5～1/10，能量及材料利用率高。

技術(shù)創(chuàng)新
1.率先提出電弧微鑄軋復(fù)合直接成形高性能金屬零件的方法；
2.施加微區(qū)逐步鍛造機(jī)械力使熔積自由成形的半凝固/剛凝固區(qū)產(chǎn)生粘塑性變形；
3.面向高端部件極端服役條件和增材制造成形性。

(文章部分來源南極熊)