10年迭代，國內(nèi)3D打印能量沉積高質(zhì)量制造及規(guī)模化應(yīng)用取得重要進(jìn)展

近年來，同軸送絲送粉激光頭作為激光送絲增材制造核心部件，應(yīng)用范圍越來越廣，從大型構(gòu)件、航空航天、模具到汽車、3C行業(yè)，都能看到它的身影。3D打印技術(shù)參考注意到，我國通歷激光（tolertek）在該領(lǐng)域已取得重要進(jìn)展。

2017年研發(fā)初期，通歷曾嘗試多種光學(xué)方案，從同軸一分四光束方案、同軸多光束方案到錐反射環(huán)形光方案等，但效果均不理想，多個(gè)光點(diǎn)拼接容易形成光斑和熔池形貌不佳、加工方向仍然受限等應(yīng)用缺陷，如在復(fù)雜曲面進(jìn)行加工時(shí)，激光頭進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，激光光點(diǎn)難以匯聚，導(dǎo)致加工效果變差，多點(diǎn)拼接光學(xué)方案對工藝要求比較高，焦點(diǎn)高度敏感等問題因此用在大規(guī)模生產(chǎn)較為困難，加工效果亦是南轅北轍，各項(xiàng)成本也隨之增加，為了更符合實(shí)際應(yīng)用場景，通歷研發(fā)出環(huán)形光斑-絲/粉光同軸光學(xué)設(shè)計(jì)方案。

同軸光斑分析

激光頭能夠?qū)⒔z/粉與光束同軸送到熔化區(qū)域，中空環(huán)形的光束輪廓直接聚焦到絲材和工件表面之間的交匯區(qū)域，因此光束能量強(qiáng)度全向分布，均勻預(yù)熱，可完全控制加工過程中的能量輸入，加工軌跡無方向性要求，同時(shí)也可進(jìn)行反重力及太空打印，至今，同軸送絲送粉激光頭已更迭至第10代，可打印的材料范圍也是逐漸增多，如碳鋼、不銹鋼、全系鋁合金，銅合金、鈦合金、鎳基合金、巴氏合金、鈷基合金、鎂合金、鋯絲、陶瓷合金等。

通歷第10代同軸送絲頭，可快速增加熱絲電源/電弧復(fù)合，提高成型效率激光加工精度高，打印部件沙孔少，但加工效率相比電弧較慢，為了提高加工效率，通歷同軸送絲送粉激光頭，增加熱絲電源或增加電弧進(jìn)行復(fù)合打印，為絲材預(yù)熱，加快成型速度，以鋼材為例增加熱絲電源后每小時(shí)成型鋼材4kg，增加電弧后每小時(shí)成型鋼材7kg且絲粉同送功能可與熱絲功能/電弧同步開啟。

3D打印巴氏合金

第10代同軸送絲，2024年項(xiàng)目啟動(dòng)，2025年進(jìn)行產(chǎn)品測試，2025年底在北京增材制造展上進(jìn)行首展，整個(gè)項(xiàng)目迭代研發(fā)測試優(yōu)化接近兩年。作為增材制造重要組件，絲粉同送一直是本行業(yè)的重要需求，通歷為解決行業(yè)痛點(diǎn)做了大量的研發(fā)工作。

絲粉同送

金屬基復(fù)合材料的原位制備

在增材行業(yè)中，有很多材料制成絲材較為困難，如鎢、鉬、硅、鍺等，但又需要某些性能，因此絲粉同送的功能就顯得尤為重要，它將硬質(zhì)或特殊性能的顆粒以粉末的形式，將其添加到熔池中，實(shí)現(xiàn)金屬基復(fù)合材料的原位制備，靈活的制備方式，在激光增材制造個(gè)性化工件和提升使用性能方面具有重要的價(jià)值，也可減少生產(chǎn)成本。如廣泛應(yīng)用在航空航天、軍工裝備、汽車領(lǐng)域中，優(yōu)化材料配比與工藝參數(shù)，使其性能發(fā)生改變。

通歷激光3D打印鎂合金

絲粉同送-制備梯度功能材料

絲粉同送功能對加工零件成分設(shè)計(jì)更加靈活。可以分別對每一層的成分進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而制備梯度功能材料。

保障加工效果，成本更低

調(diào)整光學(xué)方案產(chǎn)品單價(jià)及售后維修成本較高，針對此痛點(diǎn)，在不改變環(huán)形光斑-絲/粉光同軸光學(xué)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，通歷對同軸送絲機(jī)械及光學(xué)方案調(diào)整，研發(fā)出TL-WP-I，在保證加工效果的前提下，其價(jià)格遠(yuǎn)低于市場同類產(chǎn)品，第10代同軸送絲送粉激光頭全組產(chǎn)品進(jìn)行了大量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使之在現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)更便捷的更換外部組件，更快地恢復(fù)生產(chǎn)。

實(shí)時(shí)調(diào)焦

保證成型質(zhì)量與加工穩(wěn)定性

通歷同軸送絲增加了調(diào)節(jié)旋鈕，在激光加工過程中，隨著加工工件的變化，光斑大小也會(huì)隨之改變，為保證成型質(zhì)量與加工穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)焦范圍±5mm，同時(shí)激光頭帶有溫度傳感器，監(jiān)測內(nèi)部核心部件溫度，可選配熔池溫度監(jiān)控和熔池高度補(bǔ)償傳感器，補(bǔ)償熔池高度誤差，多維度保證加工的穩(wěn)定性。

模具熔覆后

送絲系統(tǒng)全面優(yōu)化

通歷自研激光送絲系統(tǒng)，系統(tǒng)配置伺服動(dòng)力系統(tǒng)及送絲實(shí)時(shí)速度監(jiān)測功能，送絲機(jī)最大拉力≥4kg，速度最大可達(dá)16m/min，送絲精度±0.1mm，絲材線徑可兼容多款規(guī)格，可送絲材線徑0.8-3.0mm，智能送絲機(jī)重量僅3.9kg，使整套方案配置更輕更小，減少干涉和負(fù)載的可能性，在設(shè)備上使用更靈活便捷。

行業(yè)應(yīng)用

通歷同軸送絲3D打印率先從科研走向工廠，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及大規(guī)模應(yīng)用。打印了復(fù)雜系數(shù)達(dá)S4級以上的大型深腔復(fù)雜曲面馬氏體不銹鋼水斗鍛件，鍛件在建成后，所面對的壓力相當(dāng)于一輛小貨車以100公里的時(shí)速，正面撞擊所產(chǎn)生的力量，至少要承受150億次，同軸送絲3D打印的水斗破解了大型結(jié)構(gòu)鍛件快速制坯和成形難題，實(shí)現(xiàn)了大型鍛件的近凈成形和高效批量化制造，加工效果也達(dá)到先進(jìn)水平。

在汽車模具生產(chǎn)加工中面對復(fù)雜的型面加工，也可完成高難度·高精度修復(fù)。針對復(fù)雜曲面的熱成型沖壓模具做表面高強(qiáng)涂層后，其壽命提高1倍。

在航空航天領(lǐng)域中鈷基絲材Milestone T800，Milestone Co21的增材，其作為高溫合金對激光頭的要求只多不少，加工鈷基絲材，功率約4KW左右，通歷6KW的同軸送絲，可以應(yīng)對市場上大部分高溫合金絲材，也無需拉滿功率，滿負(fù)載加工。

鈷基藥芯焊絲

對于難熔金屬銅的加工，激光頭內(nèi)部附了雙層抗高反并且做了熱量吸收冷卻裝置，增加了多個(gè)水冷模塊，為了增大銅材料的吸收率，激光頭也可選配紅藍(lán)光復(fù)合，更好的加工工件。

此外，手機(jī)、電腦、汽車等零件也可進(jìn)行3D打印、如手機(jī)框，電腦底板螺絲等。

鋁合金汽車方向

模具應(yīng)用

通歷激光3月雙展聯(lián)動(dòng)！虹橋·浦東·擇近而行！任意一展，都將不需此行。

TCT亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì): 上海國家會(huì)展中心·展位號(hào)7.1館7A60。

慕尼黑上海光博會(huì)：2026年3月18日-2026年3月20日·新國際博覽中心·展位號(hào)N1館1546。

在本屆雙展上，通歷展品將以增材為主，如第10代同軸送絲送粉激光加工頭、內(nèi)孔熔覆頭、外圓熔覆頭等產(chǎn)品及打樣工件。另外光博會(huì)將增展導(dǎo)光臂及精密圖形機(jī)。期待您蒞臨。

歡迎轉(zhuǎn)發(fā)

1.

2.

3.

4.