八轴联动电弧增材制造大尺寸复杂结构

今年6月，一座超大型金属3D打印雕塑在中国香港入境处将军澳新总部的“婚礼花园”正式落成，成为当地新人婚礼的热门打卡点。这座雕塑长宽高为5.3m×4.8m×3.8m，总重量超2000kg，外形上虽似柔软飘逸的纯白色头纱，实则却为坚固的不锈钢金属雕塑，呈现了艺术雕塑与3D打印科技的跨界融合。

【织·爱】头纱雕塑现场图片

这座雕塑由香港入境事务处作为项目需求方发起，香港建筑署领导设计，香港理工大学土木及环境工程学系、香港大学新兴技术研究所、中广核苏州热工研究院有限公司、协兴建筑有限公司参与协助，融速科技提供制造支持，从技术开发、方案定制、设备开发、调试测试等方面提供3D打印服务，产品质量性能通过客户验证。

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WAAM技术与艺术创意跨界融合

营造浪漫别致的婚礼体验

该雕塑名为【织·爱】，设计灵感来自于飘逸灵动的新娘头纱，雕塑中共有1312个镂空心型纹理，与新人的两颗真爱之心交织成1314颗心，象征永恒的爱，充满艺术创意与浪漫寓意。为了充分表现出【织·爱】的飘逸浪漫与坚固耐用，设计者特地选择了融速科技的电弧增材制造（WAAM）3D金属打印技术来完成对它的制造。

雕塑飘逸弯曲、心形部分特写，细节满满

WAAM技术是一种适用于复杂结构的大型金属构件快速成形技术，具备设计自由度高、成形尺寸不受限、制造成本低等优势。它以电弧为热源，加热和熔化金属丝，逐层堆积3D 金属部件，能以极高的精度和细节展现头纱雕塑的创意设计，不仅为头纱雕塑的制造提供了充沛的自由度，也保证了头纱雕塑的成型质量。

融速科技具备成熟的WAAM 技术，并自主研发电弧送丝3D打印设备，拥有全流程一体化的金属增材制造服务能力，目前已累计交付600余件打印成品。通过融速科技的持续优化设计，头纱雕塑的制造周期和制造成本大幅度降低，成功减少了材料浪费及碳排放量。

融速科技WAAM技术

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专业化定制打印方案

解决大尺寸、复杂结构打印难题

该头纱雕塑的整体结构是由类四边形的网格管路连接而成，结构复杂，且管路弯曲角度较大，整体尺寸也较大，对于整体构件的打印变形控制有较大难度，对角度打印与工艺调试的要求也颇高。为此，融速科技融合艺术理念与3D打印技术，定制专业化打印方案。

首先，在整体打印方案上，融速科技利用拔模分析云图来分析整个工件的倾角情况，将角度幅度大的区域结合支撑方式进行分区打印，将结构件分成了多个区域进行打印，打印后再利用组对工装拼焊。

1.外侧云图；2. 侧面云图；3.内侧云图

通过融速科技自研的路径切片软件，可以精确的规划每个区域的打印路径，控制打印参数，结合数字孪生技术直观显示整个打印动态，实时把控打印进展与打印状态。

提前规划打印路径

按照规划路径进行打印

其次，打印过程中，针对整体构造的细节优化，融速科技主要从两部分进行工艺参数的调试测试，保证雕塑的质量性能。

一是对于偏竖直方向的打印，融速科技进行了5轮工艺参数调整和优化，保证打印件壁厚保持在合理范围内，同时也改善了打印件外观。二是针对大倾角方向的打印，优化后持续打印50°倾角维持稳定纹路，调整打印切面，通过对打印的网状结构件进行测试，走向与数模比较基本一致，解决了因打印件体积大而易变形的问题。

雕塑打印试样

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搭载八轴联动打印设备

助力高质量交付与验收

打印过程中，为保证头纱雕塑的成品质量，搭载了融速科技八轴联动的大型竖直导轨电弧增材打印设备RS-R1和RS-L2，它们采用自研高精度标定算法，保证绝对路径精度，可做到大尺寸、自动化与高精度为一体，为头纱雕塑的超高质量与准时交付提供有力保障。

电弧增材打印设备RS打印过程

同时，RS-R1/L2设备装备了多个传感器来辅助增材打印。如高度传感器，保证打印高度的一致性及补偿干深长；单点红外测温传感器，可有效保证层与层之间的温度要求，保证打印过程中形貌的质量。同时采用自主研发的熔池监控相机，远离焊接强光污染，可清晰直观地观察熔池动态形貌。

熔池相机监控过程

最终，经检验，利用融速科技WAAM技术成形的雕塑在表面质量、层间纹路、成形尺寸、切割处理、拼焊工艺、漆砂处理等方面都具有明显优势，融速科技如期向客户交付头纱雕塑。

【织·爱】头纱雕塑的成功落地，让我们具象化的感受到了增材制造技术在艺术雕塑生产速度与生产精度上的双向均衡。融速科技作为聚焦金属送丝增材制造领域的高新技术企业，将不断进行技术创新，在金属增材制造的设计、材料、装备、工艺路线、高效生产方案等方面精益求精，不断拓展行业应用多元化发展。

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