第414章 金屬加工方法革變，下一個研發重點

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以目前的熱源形式來分，金屬3d列印可分為鐳射（單模）slm、鐳射（多模）lens、電子束（粉末）ebm、電子束（絲材）ebff和電弧waam。

星海集團利用自主研發的鐳射技術，目前主要採用slm和lens技術，材料都是採用粉末形式。

以目前的裝置型號來看，可以製造1000mm*800mm*600mm的零件，如果想加大零件尺寸並不難，增加導軌長度即可，不過，精度會有一定的影響。

一直以來，全球金屬3d列印的發展似乎並未達到預期中的革命性發展，以世界金屬3d增材代表企業velo3d公司為例，

主要有三個因素影響。

第一，材料組織較差，一直達不到鍛件水平。

也許構件的某些效能達到了同成分鍛件水平，但材料組織依然達不到。

目前，星海集團已經解決了這個關鍵問題。

第二，製造效率問題。

一般來說，slm技術的每小時製造效率為5-20立方厘米，如果是lens（材料組織較差），可以到達10-80立方厘米，甚至可以達到300立方厘米。

以製造鋼鐵為例，鋼材的密度為7.85克\/立方厘米。

也就是說，金屬3d增材的每小時製造效率，slm技術大概是40-160克，而lens則為80-2400克，每天24小時持續製造，最多也就五十多公斤。

如果是鈦合金和鋁合金，由於密度更小，單位生產的重量更低。

製造效率越高，相應地成形精度也會低許多。

所以，這項技術只適合於製造複雜程式非常高，而且批次少的結構件。

對於傳統的機械製造（如車銑刨磨鑽）而言，零件的製造成本隨複雜程度的提升指數級的增長，且與製造的批次有關係，批次小於3000件時，成本非常高。

而零件的複雜程度對增材製造的成本影響很小，增材製造過程幾乎不受零件複雜程度的影響，其成本主要決定於製造該零件所需要的時間。

因此對於單件小批次生產和具有較高几何複雜性的零件，增材製造具有顯著的競爭優勢。

如今，星海集團在slm和lens技術上有很大進步，單槍數量的效率比同行頂尖裝置要快3倍-5倍。

這方面的原因，主要是裝置空行更快、掃描速度、多通道送粉、多鐳射束、熔化效率更快等優勢。

而且，星海集團的裝置可以配置多槍同步進行，最多可配3把噴槍。

多加槍就意味著多加軸，佔用空間，這還不是最重要的，主要是需要解決同步執行時的演算法問題。

所以，運用3槍的裝置，可比同行頂尖裝置的效率要快5-15倍。

如果計算加工價格，差異就非常大。

在2022年之前，在缺乏專門設計的零件的情況下，增材製造生產成本會十分高昂，而工業增材製造系統也價值不菲，並且部分生產速度十分緩慢。

目前能夠生產金屬零件的增材製造系統和裝置的總成本大約在50萬美刀到100多萬美刀之間。

如果以全年80%的執行時間計算，那麼金屬3d列印系統每年運作的時間約為7000小時。

對於高科技裝置，兩年的投資回報期（roi）是成本計算的合理平均值，這也就意味著根據裝置價值不同，每小時的裝置執行成本（也可以說是裝置折舊成本）為每小時37美刀到每小時90美刀不等。

電費能耗、惰性氣體氬氣成本倒不是很大，每小時10塊錢左右，相對於裝置的折舊成本就極低了。

如果加工一個不鏽鋼304結構件，重