智能附加 LEAM 解决方案使大规模 3D 打印变得更智能，而不是更困难 – 3D打印行业资讯网

德国初创公司 LEAM Technologies 没有制造新的 3D 打印机，而是升级现有的大幅面机器。其获得专利的定向能源材料挤出（DEMEX）系统采用先进的发光二极管（LED）技术来解决增材制造中长期存在的问题，例如薄弱的层间粘合，使打印部件更坚固、更可靠。其技术在 Formnext 2024 上展示，吸引了从航空航天到建筑等行业的关注，表明其在工业 3D 打印领域的广阔潜力。

LEAM 于 2023 年 12 月作为慕尼黑工业大学 (TUM) 碳复合材料系的一个分支机构成立。联合创始人 Patrick Consul、Benno Beckl 和 Ting Wang 利用他们的学术经验解决了大幅面添加剂的问题。生产（上午）。

回忆起他的早期工作，Consul 告诉 3D打印行业资讯网：“这一切都始于我的硕士论文，当时我尝试使用 PEEK（聚醚醚酮）长丝打印复合材料零件。结果令人震惊，因为各层粘合不良。”

为了解决这个问题，Consul 和他的联合创始人探索了各种方法，包括激光系统。尽管激光提供了精度和速度，但它们太昂贵并且需要严格的安全措施。这增加了复杂性和成本，使得它们对于大型机器来说不切实际。

“我们意识到，如果我们能找到解决激光成本和安全问题的方法，我们就能带来真正的改变，”Consul 解释道。 “激光器需要广泛的密封性，并且很难集成到大型系统中，这使得它们对于许多应用来说不切实际。我们需要一个不仅有效、而且价格实惠且易于制造商实施的解决方案。”

这导致了基于 LED 的解决方案的开发，该解决方案将各层精确且安全地焊接在一起：“安全是 LED 的主要优势，但我们可以像激光一样使用 LED。我们获得相同的响应速度——您可以在微秒内调整功率——但由于可见光谱，这对操作员来说更安全。”

通过在挤出前预热材料，DEMEX 系统可制造出具有各向同性强度的零件，这是基于挤出的 3D 打印发展的一个重要里程碑，因为层间粘合可能具有挑战性。 Consul表示，该团队可以利用主动加热解决层间粘附问题，并使工艺更加可靠。 LEAM 还使用红外摄像机监控零件温度，确保一致性并减少浪费。

该技术在使用 PEEK 和碳纤维填充聚合物等高性能材料时特别有效，这些材料很难打印，因为它们需要精确的温度控制以确保适当的层粘合。这些材料通常具有高熔点和特定的结晶特性，如果没有先进的加热技术，很难在层之间实现牢固的粘合。传统上，增材制造使用旨在减缓结晶并提高粘附力的特殊材料，但这些材料更昂贵。

通过提供使用标准注塑等级（传统制造工艺中常用但历来不适合 3D 打印的材料）的能力，DEMEX 可以显着节省成本。 Consul 表示，即使使用这些较便宜且体积较大的材料，LEAM 的主动加热技术也能提供牢固的层间粘合。例如，领事指出，这种成本降低对于建筑等行业非常重要：AM 级材料的成本将从每公斤 8 欧元降至传统类型的仅 0.50 欧元。

与其他 3D 打印公司不同，LEAM 不销售打印机。相反，它是一个补充系统，可以轻松与现有的大幅面机器集成，包括使用 KUKA 机械臂进行精确材料沉积的安装。

“我们不想创建另一台 3D 打印机，”Consul 解释道。 “已经有很多很棒的汽车了。我们的目标是改进这些机器并将其融入现有的工作流程。”

这种开放方法还扩展到在西门子工业边缘平台上运行的软件。通过与西门子合作，LEAM 确保其技术与各种机器控制器兼容，使制造商更容易实施。

“西门子拥有可靠的数字基础设施，”领事指出。 “这使我们能够专注于开发加热技术，同时依靠其强大的生态系统进行更新和安全。”

LEAM 在 Formnext 2024 的西门子展台展示了其 DEMEX 系统。这一事件标志着公司的转折点。这引发了与各种大型原始设备制造商 (OEM) 以及来自航空航天、石油和天然气、船舶甚至建筑等行业的最终用户的讨论，为具有成本效益的建筑项目开辟了新的机会。

“我们收到的反馈非常积极，”领事说。 “显然确实需要使大幅面 3D 打印更加可靠且更具成本效益。”

该公司已经开始将其 DEMEX 系统商业化，此前已在两家机构安装过该系统。荷兰航空航天中心 (NLR) 率先使用该技术，将其与 CFAM Prime 大型航空研究机器上的 CEAD S25 挤出机集成。同样，英国埃克塞特大学通过安装在 CFAM Prime 3D 打印机上的高性能 Dyze Design Pulsar 塑料颗粒挤出机实施了 DEMEX。

未来，LEAM将重点完善系统、拓展应用。当前设置适用于厚度约为 3 至 4 毫米的零件。然而，Consul 报告称，他们已经在为更高分辨率的灯丝机器开发更小的版本。

仍然存在一些挑战，特别是在 DEMEX 使用的材料范围多样化方面。目前，该系统在黑色或深色热塑性塑料上效果最佳，因为这些材料可以有效吸收 LED 发出的可见光并将其转化为热量。这种对深色材料的依赖限制了其在医疗设备等通常需要透明或浅色材料的应用中的使用。

“如今，该系统正在努力使用更轻或透明的材料来反射可见光并产生更少的热量。 “我们意识到这一限制，但我们不断寻找改进方法，包括探索替代材料添加剂或调整系统加热方法以提高兼容性。”领事说道。

在越来越注重实际应用和节省成本的行业中，LEAM可以解决技术问题；它满足了需要可靠且可扩展解决方案的制造商的需求。通过选择改进现有机器而不是与它们竞争，LEAM 可以被视为 3D 打印领域协作的力量。

“我们相信与制造商合作并融入他们的工作流程。这正是我们对增材制造未来的看法——开发已经好的东西并使其变得更好，”领事总结道。

所有图片均由 LEAM Technologies 提供。