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层厚杀到5μm!云耀深维Micro-LPBF技术实现金属3D打印的微米级“控形控性”

时间:2025-11-04 09:03 来源:南极熊 作者:admin 阅读:

导读:当金属3D打印的精度突破至5μm层厚,它已不再仅仅是传统制造的替代方案,而是开启了一种在微观尺度上“设计并创造”新材料与新结构的全新可能。
      在金属增材制造的发展历程中,“层厚”是一个被反复讨论却鲜有人真正触及极限的指标。它既是决定精度与性能的关键工艺参数,也是一条划分“宏观打印”与“微米制造”的隐形分界线。在过去,主流金属3D打印设备的层厚普遍在20~30μm之间。这一区间能满足绝大多数工业生产需求,却难以支撑材料科学、微结构设计等高精度研究的演进。要实现真正意义上的微尺度构型控制,制造体系必须突破这一层厚瓶颈。
    2025年11月3日,云耀深维推出了基于Micro-LPBF(微米级激光选区熔化)技术的高精度打印平台——它将金属打印层厚压缩至5μm级别,重新定义了增材制造的精度边界。

 


从20μm到5μm:意味着什么?
当打印层厚从20μm降到5μm,精度不仅是简单的“四倍提升”。

它背后代表的是:

  • 边界细节的还原能力提高:复杂曲面、微小孔洞、锐角结构不再被层厚“抹平”;

  • 表面粗糙度显著降低:Ra值可从7-20μm降低至0.8μm级,后处理需求大幅减少;

  • 结构性能更均匀:薄层堆叠使晶粒生长更可控,疲劳性能更接近锻件。


对于科研机构和高端制造企业而言,这种精细化能力不仅是“打印得更好看”,而是——直接提升材料与设计的可控性。

Micro-LPBF技术
云耀深维的金属3D打印设备采用的是源自德国FraunhoferILT技术体系的Micro-LPBF(微米级激光选区熔化)工艺。这一工艺在常规LPBF技术基础上进行了多项系统性重构,从激光光斑、扫描系统到粉末铺设、温控逻辑,均为“微层厚”重新设计。

核心技术要点包括:

  • 激光控制精度提升至≥2μm,采样频率达300kHz;

  • 粉层铺设均匀性控制在±1μm以内,配合超精密刮刀系统;

  • 500°C高温预热舱室,有效抑制应力与翘曲;

  • 多材料可打印平台,层厚可自定义,实现梯度材料结构研究;

  • 支持无支撑打印,最低悬角可达10°。


这意味着云耀深维的设备不再依赖大范围支撑结构,微结构件可以在不破坏形态的前提下直接成型,极大释放了设计自由度。
 


精细化的背后:软硬件一体的体系工程
实现5μm层厚打印,并不是单一部件“更精”的结果,而是一整套系统协同的产物。在云耀深维的设备中,打印精度由以下三个核心环节共同保障:

光学系统再设计
采用定制化高功率单模激光源与高分辨振镜,实现能量点定位误差≤2μm。这让激光能量更集中、更稳定,避免因能量扩散导致的“烧结过度”。

粉末控制系统升级
常规金属粉末粒径在15-45μm,而微层厚打印需要使用D50约10μm的超细粉末。为此,云耀深维引入封闭式无接触换粉系统与“整体换缸”设计,既保证安全,又提升了粉末重复利用率与环境洁净度。

软件算法层优化
设备支持打印参数实时调整,可针对不同区域动态调节能量密度与扫描策略。这种“智能闭环打印”方式让高精度打印从经验走向算法,让误差不再累积,而是随时被修正。

5μm层厚的应用价值
这项微米级打印技术已在多个领域展开应用与验证:

  • 航空航天领域:用于复杂流道、小尺寸探针等高温部件的快速制样;

  • 医疗植入体:打印更细致的多孔结构,实现骨组织更好融合;

  • 微机电系统(MEMS):在金属层面实现结构级别的微加工;

  • 科研材料实验:研究多材料梯度过渡、晶粒取向控制等基础科学问题。

     微米级层厚的到来,让金属3D打印从“替代制造”迈向“创造制造”,真正进入微观尺度的结构控制阶段。当层厚精度逼近5μm,人类已经开始在金属的微观层面“雕刻”。这不仅是设备性能的提升,更是制造哲学的转变——从“能做出来”到“能控制到微米级”,从“满足设计”到“反向定义设计”。
    云耀深维正是在这个转变节点上,将科研级打印设备带入工业应用的前沿。当制造业的尺度从毫米走向微米,打印层厚的每一次“精细化”,都在重新定义未来制造的极限。
关于云耀深维
       云耀深维(江苏)科技有限公司由来自金属增材制造主流技术LPBF/SLM的发明机构-德国弗朗霍夫激光研究所的资深专家团队创立,创始人师从金属打印发明者。中国总部位于江苏太仓,欧洲总部位于德国亚琛光生产中心。公司拥有独家的微米级金属3D打印技术,实现典型打印精度2-10µm、典型超光洁表面0.8-2.8μm、10 度以上角度多种结构无需支撑,实现了复杂精密结构金属材料的3D一次打印成型,填补了国内微纳金属3D打印技术市场的空白。
     依托强大的专家团队,云耀深维与全球先进制造领域的各大研究所、高校和企业建立了紧密的合作关系,客户包括德国汉莎技术集团、中国国家机械研究总院等。


 

(责任编辑:admin)

weixin
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