为大型、重型金属3D打印零件自动清粉至关重要

近日，美国私营航空航天公司Launcher宣布将后处理系统制造商Solukon作为其除粉系统的首选供应商，后者的SFM-AT1000-S除粉机，可用于对包括发动机和燃烧室在内的大型金属3D打印火箭部件进行清粉操作。

对于大型金属3D打印零件来说，其特征首先是重而大，传统对于小尺寸零件的手工清粉将无法适用，需要一台专用的清粉机器进行自动处理；另一个特征是结构复杂，对包括火箭发动机在内的部分零件，有相当多的内置流道等易于存储粉末的空腔，人工操作可能难以灵活处理，借助能够多角度悬停的机器将比手工操作更为灵敏。除此之外，用户在进行大尺寸零件清粉操作时还面临爆炸、粉末回收以及过程可重复等问题，特别对于铜合金、铝合金粉末来说，此类材料很容易堵塞零件空腔。

对于Launcher而言，SPR技术能够从复杂的通道和几何形状中完全去除未熔合的金属粉末，提高零件生产的效率、安全性和质量，同时降低成本。作为首选后处理供应商，Launcher安装了SFM-AT1000-S 除粉系统，以完全清除其火箭发动机和燃烧室中的多余粉末。

Launcher制造主管表示，自动除粉是生产过程中必不可少的一步。对于最终热处理和热等静压，零件必须清除所有粉末，这对于内部通道难以接近的大型、重型零件来说是一项特殊挑战。SFM-AT1000-S将有助于进一步自动化生产过程，实现可靠和可重复的清洁效果。

SFM-AT1000S是Solukon专为大型和重型零件设计，能够对尺寸达 600 x 600 x 1000mm、重量达800Kg的零件进行清粉处理，非常适合航空零件的后处理，如Launcher近一米高的E-2发动机燃烧室。

该系统配备了两个带有可编程伺服驱动器的无限旋转轴，可沿任何可想象的路径移动零件。组件也可以通过使用操纵杆以不同的速度向任何方向移动，而系统的可选数字工厂工具可确保除粉质量和除粉过程的自动化。

对于火箭开发来说，最具挑战性的任务之一就是制造富含狭窄、复杂形状冷却通道的燃烧室。通过3D打印，可以在燃烧室中创造出最优形状的冷却通道，Launcher选择了EOS旗下AMCM公司的M4K打印机制造了其全尺寸的E-2燃烧室，其尺寸为高85厘米、直径40厘米，与喷嘴一起被设计为整体部件，具有更高的冷却性能，同时减少了零件数量和对装配的需求。M4K打印机的成型尺寸为450 x 450 x 1000mm，配备4台1000w的激光器，这台由CuCrZr合金打印的部件因此也成为世界上最大的单一组成部分3D打印燃烧室。

虽然3D打印使火箭发动机部件在几何复杂性、成本效益和交货时间方面具有巨大优势，而且大尺寸的金属3D打印装备已经有很多选择，但部件冷却通道和内部结构的除粉问题却一直存在，这个过程复杂且耗时，像Solukon这样开发专门后处理设备的厂商还并不多。无论从操作的可便利性，还是制造的稳定可靠角度，开发专用设备都是大势所趋。