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红光奖专栏

南京铖联激光科技有限公司
荣获:激光加工装备创新贡献奖

来源:激光制造网2021-04-12

金属3D打印机NCL-M2150

采用选区激光熔融(Selective Laser Melting)SLM技术,从零开始层层打印齿科制件,通过3D扫描、建模、3D打印加工、取模、饰面即可出成品,全程数字设计和加工,可完全取代手工铸造操作,在大幅提高制作效率、降低成本的同时保证了质量的飞跃。短短3年时间,铖联全国首研首推的齿科专用纯钛金属铺粉3D打印机设备已占领国内80%以上钛合金、纯钛打印市场,目前行业内销售货量第一。


微信截图_20210413173539.png

技术参数

波长

1064

使用激光器类型

连续激光器


脉冲能量

/

脉宽

/


功率

≤500W

能耗

3.25KW

加工指标

加工范围

φ150mm*120mm

一致性

/


加工形式

SLM

加工效率

1.21颗牙/分钟


系统集成方案

/

自动化程度


产品特点

(1)首推钛金属打印应用:钛合金齿科制件密度小、质量轻、生物相容性高、延展性强;

(2)安全性高:过渡舱和手套箱配置、外置防爆净化系统、全金属密封管道;

(4)稳定性好:气流循环稳定,打印过程光路稳定,成型件一致性好;

(5)节能环保:采用气体循环系统,耗气量低;

(6)APP监控:移动端APP随时随地远程监控仪器生产动态;

(7)生产成本低:单次准备多次打印,便于维护,可无人值守;

(8)精致便捷:设备便于安装,进出生产车间无需损坏房屋结构。


产品创新

铖联激光遵循科学技术是第一生产力的原则,秉承以人为本的宗旨,逐渐组建了一批既能扎根做基础研究、又能快速预判响应市场需求的研发团队。目前研发团队共31人,其中全职博士1人、博士在读1人、硕士5人,特聘博士专家3人,本科及以上学历占比达77.4%。

铖联技术团队针对目前国内市场“生产不安全、设备维护周期短、打印效率慢、设备使用成本高”的行业痛点和难题,自主进行了以下关键核心技术创新:


(1)保障安全生产

 采用湿式防爆净化系统,规避爆燃风险,通过切换滤芯减少维护次数;采用活动密封设计和多点限位功能,解决粉末泄露问题,便捷缸体维护;采用一个成型缸和两个供料缸结构,可实现左右铺粉;采用过渡舱结合手套箱的设计,实现全密闭粉体处理,样件打印完成后,无需降压开仓,利用成型仓外接的手套,在仓内保压的状态下进行过渡取件,既减少了保护气体的使用量,避免了粉尘外泄对操作人员的危害,保障了人身安全。

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图1  过渡仓+手套箱设计


(2)提升生产效率

采用智能模糊控制算法,对具有不确定性的现场参数和具有强非线性的参数能有效精准的控制,并且能有效抑制干扰;开发粉末梯度打印设备,实现混合打印的前端技术;多扫描头拼接协调工作,解决单扫描头效率低、幅面小的问题;智能图像拼接算法,解决在拼接区域,工件力学性能不一致的特点,保证整个工作幅面的一直性;采用无极变速铺粉,在有效的行程内,采用多段速度控制,在保证铺粉效果的前提下,降低单次铺粉的时间;采用无螺钉基板设计,提升打印实用面积,提高打印效率。



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图2 无螺钉基板


(3)延长设备寿命

设计开发模块化结构,方便操作人员进行标准化保养维护;开发设计反吹功能,可提升耗材寿命;采用双除尘筒结构,可以持续机智能切换滤芯,采用湿法除尘,可防爆,通过切换滤芯减少维护次数。

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图3 双除尘筒结构


(4)生产无人值守

自主开发自诊断系统,对控制系统各部分工作情况经行检测,当故障发生时,能够快速的将错误信息表现出来,并且以代码的形式储存,以便帮助售后人员分析故障类型和范围;自主开发手机APP功能实现主机实时监控功能,可远程实时查看、操作和控制该设备,提高打印安全性;自主开发分层切片及路径规划软件,实现了软件全国产化。


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图4  义齿3D打印软件系统

此机型的出现有效实现了医工结合,成功解决了口腔医院的医工结合型人才缺乏、义齿采购成本高的行业痛点,3D 打印技术与医疗齿科产业的融合将持续促进齿科产业的发展和数字化转型升级,为制造企业迈开了突飞猛进的步伐。目前已经与江苏省口腔医院、南京市口腔医院、鼓楼医院、南京航空航天大学、南京医科大学建立战略合作。


市场情况

铖联激光在2020年克服疫情影响逆势增长,公司进行销售模式创新,自建互联网订单平台,是国内唯一一家以研发、生产金属3D打印机并且为客户提供批量化加工服务的金属3D打印公司,每天有近300多家客户提交打印服务需求,公司进行数据处理后,分发到全球近50个服务网点进行打印服务。


得益于公司技术领先、模式创新,为齿科行业提供数字化制造能力,铖联SLM金属3D打印设备年产量171台,SLM金属3D打印机产量全球第一,在齿科行业销量全球第一,累计产值超过1亿,2020年11月估值2.2亿元,获得A轮融资3000万元,目前已经签约券商机构进入IPO前期辅导阶段。

本产品面临的竞争压力来自国外厂家如3Dsystems、EOS、Stratasys,国内行业竞争对手主要包括铂力特、华曙高科、广东汉邦、南京前知,山东创瑞,大连美光等,与行业内龙头企业相比,铖联激光在钛金属应用市场占有率、产品性价比、区位政策等方面具备优势。


1)钛金属打印市场占有率优势:全国首推3D打印钛合金支架,钛金属相较于其他金属材料具备其生物相容性佳、重量轻、硬度适中、导热率低、稳定性高、磁共振相容性好、可透射X线等多项优点,是制作义齿的绝佳选择,近年来逐渐应用至医疗齿科中。铖联激光自成立起高度重视钛金属在齿科领域的应用,研究开发了齿科专用纯钛金属铺粉3D打印机,目前占领国内80%以上钛合金、纯钛打印市场,目前行业内销售货量第一


2)产品性价比优势:铖联激光针对齿科领域开发的义齿专用3D打印机,性能上具备成型尺寸大、激光器功率高、成型室最小氧含量低、打印效率高、设备外观优的特点,公司在保证设备性能的基础上利用工艺降低设备成本,设备平均售价低于市场30%,取得了客户的一致认可。


3)区位政策优势:在2015年工信部、财政部等印发《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》的提出和十二部门联合发布《增材制造产业发展行动计划》(2017-2020)的背景下,铖联激光基于新型研发机构江苏三维智能制造研究院孵化,赢得了南京打造创新名城的契机,获得了配套支持,便于品牌的建立,公司位于南京,位于长三角政治、经济、交通核心圈,辐射范围广,区位优势明显,便于市场开拓。


预计2021年,铖联成套金属打印机出货量超过350台,销售收入突破1.7亿元,国产金属打印机的销量实现国内占有率超过60%,融资1.5亿元,估值6亿元。


预计2023年,SLM金属打印机出货量超过1000台,成为全球最大的SLM金属打印机生产基地,齿科医疗与航空航天3D打印服务基地。销售收入突破5亿元,争取提交科创板IPO材料。


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