德國EOS公司在全球范圍內(nèi)無疑具有廣泛的品牌和行業(yè)影響力，通過持續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品、新技術以及改進現(xiàn)有產(chǎn)品保持了行業(yè)競爭優(yōu)勢。國內(nèi)金屬3D打印技術的發(fā)展與突破，以及取得的成就，與EOS公司也有著千絲萬縷的聯(lián)系。
在大規(guī)模、低成本增材制造的需求背景下，行業(yè)內(nèi)多家公司均推出了相差不多的解決方案，但EOS公司卻一直都在走差異化的路線，通過底層技術創(chuàng)新，不斷引領技術發(fā)展方向，同時也推動了增材制造行業(yè)其他優(yōu)秀解決方案的推出。本期內(nèi)容，3D打印技術參考旨在梳理這家3D打印行業(yè)龍頭，在不到十年的時間里推出的先進技術，及對行業(yè)的影響意義。
首先提出面燒結(jié)3D打印概念
2018年11月，EOS宣布推出LaserProFusion技術，它采用近百萬個二極管激光器排成陣列激光，瞬間一次性燒結(jié)粉末材料，相比過去的單個CO2激光器，新技術的燒結(jié)速度快出10倍。EOS將其稱為是能夠取代注塑成型的“革命性的聚合物增材制造技術”，它將使工業(yè)3D打印在未來市場更具吸引力。
LaserProFusion總輸出功率可達5千瓦，在進行單層掃描時，只激活與CAD數(shù)據(jù)相匹配的二極管，整個截面同步燒結(jié)，這比依賴單個激光光斑沿整個構建區(qū)域移動的方式自然要快很多。EOS介紹，LaserProFusion技術使聚合物連續(xù)制造提高到了新的生產(chǎn)力水平，在5000-10000件的制造量級中相比注塑成型更具成本效益，足以與傳統(tǒng)注塑技術同臺競爭。
LaserProFusion概念的推出，彰顯了EOS對技術的引領水平，也推動了整個3D打印行業(yè)的技術進步和標準的提升。促使競品公司為保持市場競爭力，革新了制造方案，對整個增材制造行業(yè)的發(fā)展具有促進作用。
FDR技術，高精度制造高性能塑料
Fine detail resolution (FDR) 技術是EOS公司于2019年推出的基于SLS粉末床激光燒結(jié)商業(yè)化解決方案，區(qū)別于傳統(tǒng)上使用CO2激光器，F(xiàn)DR技術使用CO激光作為能量源。實現(xiàn)了精細細節(jié)分辨率的飛躍，使曾經(jīng)傳統(tǒng)制造方法無法企及的應用和市場成為可能。
CO激光器的輸出波長為5（5-6）μm，不同于10.6（9-11）μm的CO2激光器。由于某些材料在5μm和9-10μm處具有不同的吸收系數(shù)，因此存在與波長有關的光-材料交互作用問題。對于PE、陶瓷、玻璃來說，它們對CO激光具有更高的吸收率，使其在這些材料的加工領域有獨特的優(yōu)勢。
FDR技術的最大特點是能夠創(chuàng)建具有高細節(jié)分辨率的高質(zhì)量零件，能夠達到與立體光刻 (SLA) 技術相當?shù)募毠?jié)分辨率。對于復雜結(jié)構且精度要求極高的工業(yè) 3D打印應用（如過濾器單元、流體導管和電子元件），F(xiàn)DR技術的先進工藝可確保生產(chǎn)出與原型一樣復雜的零件。這項技術是聚合物3D打印領域的重要進步，突破了細節(jié)分辨率的界限，并開辟了新的應用。憑借其實現(xiàn)高分辨率細節(jié)和工業(yè)效率的獨特能力，基于SLS的FDR技術是滿足高精度聚合物增材制造需求的絕佳選擇。
切換賽道，引領SLM工藝再創(chuàng)新
EOS一直是全球金屬3D打印技術開發(fā)的引領者。在業(yè)內(nèi)諸多金屬3D打印設備商大力發(fā)展具有超大幅面、數(shù)十臺激光的SLM金屬3D打印裝備時，EOS并沒有跟進，而是選擇從底層繼續(xù)攻克該技術的生產(chǎn)潛力，主張更快速、更穩(wěn)定、更高質(zhì)量的制造。
▲ AMCM M 290-2 FLX
2024年，EOS率先推出行業(yè)內(nèi)首臺商業(yè)化的光束整形SLM金屬3D打印機AMCM M 290-2 FLX。通過引入nLIGHT AFX激光器，EOS將成型光斑尺寸從85μm到210μm實現(xiàn)可調(diào)，可在打印過程中創(chuàng)建更淺、更寬的熔池，進而幫助實現(xiàn)更快的打印速度、更穩(wěn)定的打印過程以及更少的煙塵和飛濺。這些改進解決了傳統(tǒng)方法所遇到的局限性，將金屬3D打印的發(fā)展重點轉(zhuǎn)向具有巨大潛力的光束整形方法。據(jù)3D打印技術參考了解，可變光斑光束整形技術將很快在EOS M300-4設備上得到應用。
實際上，科研界已經(jīng)多次證明光束整形對金屬3D打印的重要意義，EOS新技術的推出在行業(yè)內(nèi)引起了廣泛關注，這也導致許多同行開始重新審視研發(fā)方向的問題。業(yè)內(nèi)絕大多數(shù)開發(fā)商在一段時間內(nèi)將焦點放在了怎樣進一步增加打印尺寸以及增加激光器的數(shù)量，而EOS顯然對是否要卷大尺寸和激光數(shù)量有著不同的看法。光束整形金屬3D打印技術的推出，展現(xiàn)出了這家公司在引領SLM技術創(chuàng)新方面的領導者應有實力。
推動無支撐金屬3D打印技術發(fā)展
Velo3D無疑是業(yè)內(nèi)首個提出無支撐金屬3D打印的企業(yè)，但真正大力推動該技術發(fā)展的卻可能是EOS。根據(jù)3D打印技術參考的觀察，EOS在2020年之前便開展了SLM無支撐制造的可能性和局限性研究，并漸進式的公開成果，業(yè)內(nèi)多數(shù)企業(yè)則是在2023年逐漸宣布實現(xiàn)無支撐3D打印。
歸功于工程師們的不斷探索，使得行業(yè)內(nèi)清楚的認識到，所謂“無支撐”并不能真正實現(xiàn)，只能盡可能的增加無支撐打印的角度。EOS在此方面無疑貢獻了非常多的經(jīng)驗，包括從設計層面、工藝層面以及設備層面。隨著各大廠商均推出了這一解決方案，無疑進一步釋放了金屬3D打印的制造潛力，對各領域的應用，將帶來更多的創(chuàng)新。
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所謂引領或緊追技術發(fā)展方向，EOS確實值得稱道。通過不斷的技術創(chuàng)新和突破，EOS推動了整個行業(yè)的發(fā)展，在全球3D打印領域持續(xù)展現(xiàn)其領導地位。
關于3D打印技術的創(chuàng)新發(fā)展遠遠沒有發(fā)展到成熟的階段，新技術仍然層出不窮。當前看起來已經(jīng)實現(xiàn)批量化生產(chǎn)的技術，可能很快就有新的技術路線出現(xiàn)，進而替代掉現(xiàn)有技術。3D打印面臨的成本、制造過程穩(wěn)定性等問題還有非常大的進步空間，在這期間，也需要有不同的解決方案去競爭和試錯，技術將在不斷的滌蕩中發(fā)展前行。
