定向能量沉积和粉末床融合3D打印技术的成本差异分析

Optomec以LENS系列3D打印机而闻名，它采用定向能量沉积3D打印技术。DED是一种基于粉末床的技术，其中金属粉末通过喷嘴直接喷射到高功率激光器的焦点上。这样就形成了一个熔化的金属池，随着零件在自由空间中的建立，该金属池使用运动控制系统进行移动。DED是一种多功能技术，不仅可以用于3D打印新零件，而且还可以添加到现有零件以修复或涂覆零件。它也非常适合混合制造应用。

Optomec最近发布了一项关于定向能量沉积的基准研究，该研究揭示该技术比 用于构建中型金属部件的粉末床聚变(PBF)便宜5—10倍。

“目前两种最常用的基于激光的金属增材制造技术的商业方法是PBF和DED。每个都有核心优势，可以用于类似的项目。因此，我们想要通过这项研究来澄清的是，何种方法比其他方法更好，”Optomec的LENS应用程序开发经理Lucas Brewer说。“我们将这两种技术都用于完成相同的任务，并且惊讶地发现构建时间和成本有如此巨大的差异。我们相信这种测试将帮助客户更好地理解每种方法的优势。我们一直在努力帮助我们的客户提高生产速度并最大限度地提高机器的价值。”

Optomec开始研究，以确定3D打印由铬镍铁合金制成的中型金属部件的相对打印速度和价格。该零件的直径为200毫米，高度为150毫米。为了建立基线，Optomec选择了可以在没有支撑结构的情况下构建的零件几何形状，安置在具有内部管状结构的圆锥形外壳上。生产外包给两个独立的独立服务提供商，一个用于粉末床融合，一个用于定向能量沉积。

测试成本和生产时间的差异令人吃惊。一台Concept Laser M2机器被用于使用Powder Bed Fusion 3D打印零件，生产时间估计为240小时，报价为16,800美元。一台Optomec LENS 850R 3D打印机被用于使用定向能量沉积打印零件，构建时间估计为18小时，报价为3200美元。您可以在下面看到完整的工艺参数：

研究表明，LENS 3D打印机的生产时间比PBF系统的成本低很多，而且价格也比PBF系统低很多，价格也不到同等规格的PBF 3D打印机的一半。