德国研发3D打印设备，可生产“巨型”钢铁零件

日前，德国汉诺威激光中心（LZH）和德国下萨克森地区的一组研究机构和公司专注于发展“超大型”金属部件的增材制造，宣布联合开发一台巨型3D打印设备。它可以生产几吨重的钢构件，其目的主要是为了节省生产资源。

通过沉积焊接生产的样品组件，施加的质量约为18公斤

制造单个大型组件通常是一个能源和材料密集型过程。在“XXL3DDruck”项目中，LZH的科学家与合作伙伴共同开发和测试了一种更具资源效率的生产XXL组件的方法。他们使用激光辅助电弧焊接工艺，在超大的3D打印设备中逐层生产质量高达三吨的船舶变速箱外壳零件。

XXL打印设备占据3m×4.5m的安装空间。到目前为止，它只是用于研发目的的原型设备，位于德国哈梅尔恩（哈梅林）的船用变速箱制造商Reintjes现场。该打印设备使用激光辅助电弧沉积焊接，这是一种高性能的金属增材制造工艺方法，可实现高质量生产。使用这种新型打印设备，该小组每小时最多可以使用3.2公斤钢材。

合作伙伴表示，与传统制造方法相比，新工艺可以减少材料和能源的使用。传统上，单独的模具是为船用变速箱壳体的部件制造的。增材制造中取消了这一工作步骤。

保存了资源

XXL打印在生产过程中和以后的船舶运行过程中节省了资源。本质上，如果使用较少的材料，船舶需要加速较少的质量，从而也使用较少的燃料。一艘目前仍在制造中的船的变速箱外壳的一部分可以作为演示器。通过增材制造，项目参与者的目标是将船舶变速箱外壳的重量减轻几吨。

像这样的钢构件（尺寸约为1500mm×400mm）可以通过激光辅助电弧沉积焊接逐层制造

这项新工艺的长期目标是减少制造和采购时间，并通过减少每个外壳的材料用量来节省钢铁等原材料。XXL3DDruck联合项目（英文全称为“以船舶齿轮外壳为例，通过增材制造实现大规模产品的能源和资源高效制造”）由德国联邦经济事务和气候行动部赞助（2019年至2023年）。

该项目由Reintjes管理。LZH负责工艺技术的开发。Eilhauer Maschinenbau接管了XXL 3D打印机的工厂工程。TEWISS–Technik und Wissen GmbH负责制造打印头和控制打印机。汉诺威工业生产研究所（IPH）开发了一种用于工艺的在线测量技术。