一、项目名称:大型超高预热SLM增材制造设备
二、招标编号:S2025036
三、招标人:苏州大学采购与招投标管理中心
地址:江苏省苏州市东环路50号凌云楼0904室
邮编:215021 传真:0512-67165076
联系人:秦老师 电话:0512-67504198
电子邮箱:qinchang@
技术联系人:王老师 电话:15094017828
四、招标货物品名、数量及主要性能参数要求
大型超高预热SLM增材制造设备 1台
(一)主要技术性能指标要求
1.光学系统
★1.1激光器采用单模连续光纤激光器,采用同等或优于IPG、SPI、Rofin品牌光纤激光器,单台激光功率≥500W,激光波长1060~1080nm,M2≤1.1;激光器数量≥4,长期功率不稳定性≤±3%,激光等级为4类,产品符合EN 61010-1: 2010及EN 60825-1 : 2014安全标准,提供激光器合格出厂检测报告,提供激光器品牌。
1.2激光聚焦方式:采用F-Theta Lens场镜聚焦,镜片为熔融石英材质。
★1.3振镜的最大扫描速度≥7m/s,重复精度≤2μrad,非线性精度≤3.5mrad/44°,提供振镜出厂检测报告,采用同等或优于Scanlab、Ralase、CTI品牌扫描振镜,提供振镜品牌。
1.4应具有扫描振镜镜头保护系统,防止金属粉末或者金属蒸汽粘结在扫描振镜表面而造成成形零件精度降低和扫描振镜损坏。
1.5聚焦光斑满足80μm~120μm内,支持可调。
2.成形加工系统
★2.1成形缸最大成形尺寸≥450mm×450mm×550mm(长×宽×高),投标时提供证明材料。
2.2成形加工系统具备惰性气体保护,具有稳定的风场结构,至少具备两层出风口,应能够使保护气体在舱室内有效的流动起来,以保护成形零件,同时应防止因保护气体紊流引起的粉末缺失。
2.3成形保护气体流量可由用户自行设置,加工过程随时调整,可实时显示和调整风量,加工全过程需能够对风量实时记录和查询。
2.4具备氧含量监测功能,成形舱内配备高精度氧含量传感器,可自由设置氧含量限制,氧含量超限自动报警。
2.5设备密封性好,过程中,氧含量维持在100ppm以下,最低氧含量≤10ppm。
★2.6成形舱应配置激光防护观察窗,激光防护观察窗防护等级OD>5,便于观察零件成形过程,投标时提供ECS认证报告或证书。
2.7Z轴运动系统应配置高精度光栅尺,Z轴重复定位精度可控制在±0.005mm以内,提供光栅尺出厂精度检测报告和品牌。
2.8工作舱加工准备阶段洗气时间:氧含量从空气浓度降至1000ppm以下,充气流量为80L/min时,充气置换时间≤1h。
2.9工作舱加工过程耗气量:气体平均消耗≤10L/min。
★2.10取件系统:通过成形缸左右平移完成移缸动作,成形缸可整体搬运,缸体应采用不必上、下移动的密封方案;零件完成后,应移至与成形缸体完全吻合的外置密闭取件装置中实现快速安全有效的安全取件。
2.11提供不少于6种材料(含铝合金、钛合金、高温合金、钢)的工艺参数包。
2.12基板最高预热温度≥200℃,提供证明材料。
★2.13采用高精度、高效率的零点定位系统,可实现成型轴与活塞快速可靠连接,提供零点定位系统设计方案。
3.激光加热系统
3.1采用激光加热,通过激光器实时加热当前层的粉末。
★3.2激光器采用多模光纤激光器,采用同等或优于IPG、SPI、Rofin品牌光纤激光器,单台激光功率≥9000W;功率可调节范围10~100%,功率稳定性±2%,提供激光器合格出厂检测报告,提供激光器品牌。
★3.3可实现对450mm×450mm的幅面进行持续均匀加热,最高加热温度可达1000℃,能满足多种材料的温度需求;提供实时粉床监测温度≥700℃截图等证明材料。
3.4温度和激光功率可实现闭环控制,具有红外相机实时成像测温技术;闭环控制可根据实时温度数据自动调整激光功率,确保过程中温度稳定。
3.5红外相机可实时监测区域温度分布,为控制提供精准数据,提供控制软件界面截图。
4.冷却系统:配置水冷机,为设备及激光加热系统等进行冷却,保证各系统满功率、每天24小时连续稳定工作。
5.铺粉系统
5.1送粉方式采用上落粉,落粉罐体积≥50L,可实现不停机不间断加粉,具有缺粉报警功能。
★5.2上料方式采用自动上料,自动上料单次上料体积≥40L,最大体积上料时间≤6min。
5.3分层厚度:20μm~100μm,可根据使用需求调整。
6.循环过滤系统
6.1循环过滤系统采用模块化设计,可单独进行拆装维护,滤芯使用可满足设备使用要求。
6.2采用烧结板过滤滤芯,滤芯寿命≥100000h,避免因更换滤芯带来的安全问题。过滤等级不低于H13级。
6.3工作舱内可实现惰性气体保护,惰性气体流量可被监控,气体循环流速可自行设置,随时调整。
6.4纯表面过滤,气流恒定,不对成形过程产生扰动,可实现不停机反吹。
6.5配置物料惰化系统,通过加入惰性物料与过滤器捕集的烟尘充分混合,确保烟尘收集清理过程绝对安全。
6.6过滤系统烟尘收集桶应具有隔离阀,可在生产时更换烟尘收集桶,烟尘收集桶单独密封,不影响生产。
6.7过滤器灰桶采用顶升结构进行安装与拆卸,无软管连接,避免灰渣残留。
6.8过程中可不停机更换灰桶,具备灰桶自动洗气功能,保证更换灰桶不破坏成形气氛。
7.控制系统
7.1设备控制软件自主研发,经过至少两次版本迭代,具有软件著作权证书;过程可对铺粉速度、铺粉系数、基板温度、循环气体流量等参数进行调节,并记录每层关键参数。
7.2配备PLC数字控制系统,能实现激光器、扫描振镜及铺粉成形系统的开关、调节、运动等方面的控制;具有数据采集、显示、储存、等功能,提供PLC品牌。
★7.3可实现工作舱氧气含量、舱室压力、舱室温度、基板温度、除尘氧含量、除尘风量、滤芯压差、粉仓料位、各轴位置、零件加工材料、零件总高度、零件总层厚、零件层厚、零件个数、零件加工进度,剩余加工时间等在线监测。
7.4控制软件具备零件工时计算功能,可记录零件开始时间、结束时间、实际用时以及预计用时等。
7.5设备可实现一键铺粉、一键开始、一键移缸功能,可根据初始设置参数自动开始,可实现成形缸的快速转移。
7.6具备刮刀位置和成形平台上升互锁功能,刮刀处于成形平台上方时,Z轴不允许向上移动,软件界面无法操作,可实现自动保护。
7.7具备自我诊断能力,可对运行过程中电气、机械、设备成形参数等异常情况自我诊断,针对不同故障影响程度分级处理,显示设备异常报警信息并以声光方式实时报警,提供故障分类报警处理机制方案。
7.8自动控制和手动控制能够进行切换;当自动控制出现故障时,能够在成形程序停顿处进行手动控制,按先前设定的程序继续完成零件成形。
7.9软件能够将加工过程中产生数据进行记录,保存在计算机内,生成工作报表、操作日志、报警日志等,保证成形全程可追溯。
7.10配备UPS电源实现断电保护,能够在意外断电后控制回路保持至少持续供电30分钟以上,可自动保存当前数据,确保断电期间设备状态不变,供电后第一时间设备可正常工作。
7.11控制软件具备延时设置功能:单层铺粉结束后可设置等待时间,支持自行设置延迟时间。
7.12软件具有界面锁,点击后锁定界面,人员无法对界面进行任何操作,解锁时需输入密码。
★7.13控制软件可对用户进行永久免费升级。
8.数据处理软件
8.1提供1套数据处理软件,选用同等或优于VoxelDance Additive国产数据处理软件,提供软件著作权证书。
8.2数据处理软件包含模型处理功能及切片功能,具备对STL等格式的模型进行支撑设计、分层切片、成形参数设置及路径规划等功能。
8.3软件可以对导入的零件进行排版,从而充分利用平台的空间,根据技术不同,软件可以进行二维排版和三维排版。
8.4软件具有自动支撑和手动支撑功能,支撑类型包括:柱状支撑、最低线支撑、体支撑、最低点支撑、底板、实体支撑、智能支撑等。
8.5软件能够根据零件的几何外形对零件的切片进行分区,包括内表面、上表面、下表面等,每个分区内的向量也进行了划分,分为边界、附加边界、单道路径和填充,软件所能编辑的激光参数有各个分区下各种激光向量的激光扫描速度、激光功率和激光直径。
8.6在软件切片模块中,可以通过设置路径的起始角度、分块或整体策略、扫描间距等参数对普通路径进行规划;用户也可以根据自己的需要编写扫描策略脚本,进而对扫描路径进行特殊规划,实现对零件的高质量;软件提供超过40个功能参数来对零件进行路径规划
8.7软件提供切片预览功能,可以在二维或三维平面上通过拖动滑块,预览向量的扫描次序与跳转。
8.8配套数据处理软件具有仿真功能,可对工艺准备完成的模型进行工艺仿真,支持基于GPU的高效计算,仿真类型包含热、力学、热力耦合。
8.9提供固有应变校准功能和基准模型,辅助用户提取固有应变数值。仿真可使用超弹性本构和弹塑性本构两种模型。
8.10仿真结果有专业数据可供查看,其中包含:位移、温度、应力、应变四个类型数据。
8.11可以依据仿真结果对原型模型进行变形补偿,补偿方式包含线性补偿和非线性补偿,可以依据实际结果对模型进行基于扫描结果的补偿。
8.12可以对两个零件模型进行配准。
9.安全设计
9.1设备安全防爆,设备整机需获得CE机械指令、电磁兼容指令认证和整机CE防爆认证,投标时提供相应证明材料。
9.2设备需具有激光安全互锁,确保设备正常运行时成形舱保护罩不能打开。
9.3设备需具有急停按钮,按下后设备立即停止运行。
9.4激光器安全合格出厂,整个激光防护系统安全可靠,通过安全认证注册,提供证明资料。
10.配套辅机
10.1工业防爆筛粉机,配备工业防爆筛粉机1台,用于回收粉末的自动筛分;具备惰性气体保护系统保证粉末质量,可实现人粉隔离,提供设备CE防爆认证,其主要性能参数应满足以下要求:
10.1.1工作电源:380V/50Hz;
10.1.2额定功率≤0.5kW;
10.1.3筛网尺寸≤790mm×290mm;
10.1.4筛网规格:<500目(根据需求选区);
10.1.5超声波功率:200W;
10.1.6尾气排放等级:F9;
10.1.7噪音:≤68dB。
10.2配备设备专用独立全封闭取件站1台,其主要用于成形缸体内(零件表面)的粉末清理与回收;取件舱室具有全封闭的2面手套箱结构、粉末收集通道及收集桶,收粉过程安全、便捷;在清粉过程中,采用氩气保护,防止粉尘爆炸,提供设备防爆认证。
10.3配备湿式防爆吸尘器1台,用于金属粉末的清理,提供CE安全认证、防爆认证。其主要性能参数应满足以下要求:
10.3.1防护等级:IP6X;
10.3.2额定功率≤1.2kW;
10.3.3工作电源:220V/50Hz;
10.3.4吸尘容量≥9L;
10.3.5真空度:20.6kPa。
10.4配备真空干燥箱1台,用于金属粉末的烘干,其主要性能参数应满足以下要求:
10.4.1工作室尺寸≥560mm×590mm×640mm;
10.4.2工作电源:AC220V/50Hz;
10.4.3消耗功率<2000W;
10.4.4控温范围:RT+10℃~250℃;
10.4.5控温精度:0.1℃;
10.4.6温度波动度:±1℃;
10.4.7真空度<133Pa。
11.设备配置清单
序号 | 类别 | 名称 | 数量 | 单位 |
1 | 3D设备 | 成形激光 | 4 | 套 |
2 | 预热激光 | 1 | 套 |
3 | 在线热像仪 | 1 | 套 |
4 | 软件系统 | 控制软件 | 1 | 套 |
5 | 自研前处理软件 | 1 | 套 |
6 | 仿真软件 | 1 | 套 |
7 | 数据处理软件 | 1 | 套 |
8 | 辅机 | 水冷机 | 1 | 台 |
9 | 1 | 台 |
10 | 1 | 台 |
11 | 移动式工业冷气机 | 1 | 台 |
12 | 稳压电源 | 1 | 台 |
13 | UPS不间断电源 | 1 | 台 |
14 | 防爆筛粉机 | 1 | 台 |
15 | 取件站 | 1 | 台 |
16 | 上料系统 | 1 | 个 |
17 | 供粉装置 | 2 | 台 |
18 | 防护、辅助工具 | 1 | 套 |
19 | 湿式防爆吸尘器 | 1 | 台 |
20 | 真空干燥箱 | 1 | 台 |
21 | 电动堆垛车 | 1 | 台 |
22 | 耗材 | 钢刮刀467 | 10 | 个 |
|
|
|
|
|