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                    紅光獎專欄

                    南京鋮聯激光科技有限公司
                    入圍:激光加工裝備創新貢獻獎

                    來源:激光制造網2021-04-12

                    金屬3D打印機NCL-M2150

                    采用選區激光熔融(Selective?Laser?Melting)SLM技術,從零開始層層打印齒科制件,通過3D掃描、建模、3D打印加工、取模、飾面即可出成品,全程數字設計和加工,可完全取代手工鑄造操作,在大幅提高制作效率、降低成本的同時保證了質量的飛躍。短短3年時間,鋮聯全國首研首推的齒科專用純鈦金屬鋪粉3D打印機設備已占領國內80%以上鈦合金、純鈦打印市場,目前行業內銷售貨量第一。


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                    技術參數

                    波長

                    1064

                    使用激光器類型

                    連續激光器


                    脈沖能量

                    /

                    脈寬

                    /


                    功率

                    ≤500W

                    能耗

                    3.25KW

                    加工指標

                    加工范圍

                    φ150mm*120mm

                    一致性

                    /


                    加工形式

                    SLM

                    加工效率

                    1.21顆牙/分鐘


                    系統集成方案

                    /

                    自動化程度


                    產品特點

                    (1)首推鈦金屬打印應用:鈦合金齒科制件密度小、質量輕、生物相容性高、延展性強;

                    (2)安全性高:過渡艙和手套箱配置、外置防爆凈化系統、全金屬密封管道;

                    (4)穩定性好:氣流循環穩定,打印過程光路穩定,成型件一致性好;

                    (5)節能環保:采用氣體循環系統,耗氣量低;

                    (6)APP監控:移動端APP隨時隨地遠程監控儀器生產動態;

                    (7)生產成本低:單次準備多次打印,便于維護,可無人值守;

                    (8)精致便捷:設備便于安裝,進出生產車間無需損壞房屋結構。


                    產品創新

                    鋮聯激光遵循科學技術是第一生產力的原則,秉承以人為本的宗旨,逐漸組建了一批既能扎根做基礎研究、又能快速預判響應市場需求的研發團隊。目前研發團隊共31人,其中全職博士1人、博士在讀1人、碩士5人,特聘博士專家3人,本科及以上學歷占比達77.4%。

                    鋮聯技術團隊針對目前國內市場“生產不安全、設備維護周期短、打印效率慢、設備使用成本高”的行業痛點和難題,自主進行了以下關鍵核心技術創新:


                    (1)保障安全生產

                    ?采用濕式防爆凈化系統,規避爆燃風險,通過切換濾芯減少維護次數;采用活動密封設計和多點限位功能,解決粉末泄露問題,便捷缸體維護;采用一個成型缸和兩個供料缸結構,可實現左右鋪粉;采用過渡艙結合手套箱的設計,實現全密閉粉體處理,樣件打印完成后,無需降壓開倉,利用成型倉外接的手套,在倉內保壓的狀態下進行過渡取件,既減少了保護氣體的使用量,避免了粉塵外泄對操作人員的危害,保障了人身安全。

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                    圖1 ?過渡倉+手套箱設計


                    (2)提升生產效率

                    采用智能模糊控制算法,對具有不確定性的現場參數和具有強非線性的參數能有效精準的控制,并且能有效抑制干擾;開發粉末梯度打印設備,實現混合打印的前端技術;多掃描頭拼接協調工作,解決單掃描頭效率低、幅面小的問題;智能圖像拼接算法,解決在拼接區域,工件力學性能不一致的特點,保證整個工作幅面的一直性;采用無極變速鋪粉,在有效的行程內,采用多段速度控制,在保證鋪粉效果的前提下,降低單次鋪粉的時間;采用無螺釘基板設計,提升打印實用面積,提高打印效率。



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                    圖2 無螺釘基板


                    (3)延長設備壽命

                    設計開發模塊化結構,方便操作人員進行標準化保養維護;開發設計反吹功能,可提升耗材壽命;采用雙除塵筒結構,可以持續機智能切換濾芯,采用濕法除塵,可防爆,通過切換濾芯減少維護次數。

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                    圖3 雙除塵筒結構


                    (4)生產無人值守

                    自主開發自診斷系統,對控制系統各部分工作情況經行檢測,當故障發生時,能夠快速的將錯誤信息表現出來,并且以代碼的形式儲存,以便幫助售后人員分析故障類型和范圍;自主開發手機APP功能實現主機實時監控功能,可遠程實時查看、操作和控制該設備,提高打印安全性;自主開發分層切片及路徑規劃軟件,實現了軟件全國產化。


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                    圖4 ?義齒3D打印軟件系統

                    此機型的出現有效實現了醫工結合,成功解決了口腔醫院的醫工結合型人才缺乏、義齒采購成本高的行業痛點,3D 打印技術與醫療齒科產業的融合將持續促進齒科產業的發展和數字化轉型升級,為制造企業邁開了突飛猛進的步伐。目前已經與江蘇省口腔醫院、南京市口腔醫院、鼓樓醫院、南京航空航天大學、南京醫科大學建立戰略合作。


                    市場情況

                    鋮聯激光在2020年克服疫情影響逆勢增長,公司進行銷售模式創新,自建互聯網訂單平臺,是國內唯一一家以研發、生產金屬3D打印機并且為客戶提供批量化加工服務的金屬3D打印公司,每天有近300多家客戶提交打印服務需求,公司進行數據處理后,分發到全球近50個服務網點進行打印服務。


                    得益于公司技術領先、模式創新,為齒科行業提供數字化制造能力,鋮聯SLM金屬3D打印設備年產量171臺,SLM金屬3D打印機產量全球第一,在齒科行業銷量全球第一,累計產值超過1億,2020年11月估值2.2億元,獲得A輪融資3000萬元,目前已經簽約券商機構進入IPO前期輔導階段。

                    本產品面臨的競爭壓力來自國外廠家如3Dsystems、EOS、Stratasys,國內行業競爭對手主要包括鉑力特、華曙高科、廣東漢邦、南京前知,山東創瑞,大連美光等,與行業內龍頭企業相比,鋮聯激光在鈦金屬應用市場占有率、產品性價比、區位政策等方面具備優勢。


                    1)鈦金屬打印市場占有率優勢:全國首推3D打印鈦合金支架,鈦金屬相較于其他金屬材料具備其生物相容性佳、重量輕、硬度適中、導熱率低、穩定性高、磁共振相容性好、可透射X線等多項優點,是制作義齒的絕佳選擇,近年來逐漸應用至醫療齒科中。鋮聯激光自成立起高度重視鈦金屬在齒科領域的應用,研究開發了齒科專用純鈦金屬鋪粉3D打印機,目前占領國內80%以上鈦合金、純鈦打印市場,目前行業內銷售貨量第一


                    2)產品性價比優勢:鋮聯激光針對齒科領域開發的義齒專用3D打印機,性能上具備成型尺寸大、激光器功率高、成型室最小氧含量低、打印效率高、設備外觀優的特點,公司在保證設備性能的基礎上利用工藝降低設備成本,設備平均售價低于市場30%,取得了客戶的一致認可。


                    3)區位政策優勢:在2015年工信部、財政部等印發《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)》的提出和十二部門聯合發布《增材制造產業發展行動計劃》(2017-2020)的背景下,鋮聯激光基于新型研發機構江蘇三維智能制造研究院孵化,贏得了南京打造創新名城的契機,獲得了配套支持,便于品牌的建立,公司位于南京,位于長三角政治、經濟、交通核心圈,輻射范圍廣,區位優勢明顯,便于市場開拓。


                    預計2021年,鋮聯成套金屬打印機出貨量超過350臺,銷售收入突破1.7億元,國產金屬打印機的銷量實現國內占有率超過60%,融資1.5億元,估值6億元。


                    預計2023年,SLM金屬打印機出貨量超過1000臺,成為全球最大的SLM金屬打印機生產基地,齒科醫療與航空航天3D打印服務基地。銷售收入突破5億元,爭取提交科創板IPO材料。


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