借助 EOS M4 ONYX 重新定义钛合金的生产效率

准备好革新您的钛应用了吗？

2026年9月3日 | 阅读时间：5分钟

在金属增材制造（增材制造，AM）领域，钛（Ti64）的传统加工规则（3D-打印）往往迫使人们做出不理想的妥协。这些妥协包括：表面粗糙度高、为处理小角度而必须进行繁琐的手工去除支撑结构，以及理论与实际生产效率之间的差距。

EOS M4 ONYX以及我们全新的 Ti64 60µm 参数集改变了这一局面。这一发展遵循了我们的理念：即根据应用需求调整工艺，而非反其道而行之。 EOS M4 ONYX 不仅是一次硬件升级，更是六激光器功率与智能软件的强力协同，旨在打破传统激光粉末床熔融（LPBF）技术的限制。它能够实现更快的构建速度和卓越的零件性能，且无需耗时的设计或工艺迭代。

更佳的可加工性，更优质的表面：一种新的Ti64工艺

低角度打印（即下表面）一直是钛金属增材制造中的主要障碍。由于粉末的导热性远低于实心金属，打印因此悬伸在粉末床上的结构会导致局部过热。在传统工艺中，这会造成熔池不稳定，进而引发过热和边缘卷曲，不仅可能导致与覆粉器发生接触，还会造成表面粗糙，并依赖支撑结构来散热。

EOS M4 ONYX通过支持在 25°–30° 范围内完全无需支撑即可进行可靠的低角度钛金属打印打印，从而解决了这一问题。通过在规定的应用范围内消除支撑结构，其优势将惠及您的整个工作流程。这些优势包括：

减少后处理工作：您可以省去传统上需要花费数小时手工切割顽固钛支撑结构的工序。
降低单件成本：进一步减少人工投入，缩短后处理周转时间，从而降低总生产成本。
更大的设计自由度：工程师可以设计复杂的内部通道和轻量化几何结构，而无需担心打印完成后无法进行后处理。

表面质量：超越垂直墙面

虽然垂直壁面处理起来比较简单，但在复杂的曲面几何结构上保持钛表面质量的一致性却素来困难重重。解决之道在于自动轮廓参数化。该系统不再使用静态参数，而是根据工件的局部悬伸角动态调整激光参数。

这使得能够根据悬垂角度调整轮廓参数，从而保持熔池稳定并减少过热现象，进而提升表面质量。此外，这种先进的参数化技术专门针对通常容易积聚热量的朝下表面。由于在传统工艺中，朝上表面本身已较为稳定且对悬垂变化的敏感度较低，因此这种有针对性的调整能带来极为均匀的表面光洁度。制成的零件更接近净形，从而大幅减少了进行剧烈表面修整工序的需求。

实际生产力

业内有一个普遍的误解，即认为系统的生产率完全由其理论构建速率决定：层厚 × 刻线间距 × 扫描速度。但实际上，这种计算完全忽略了“跳跃”——即激光关闭且扫描镜在向量之间移动时的非生产期。这些微秒级的间隔累积起来，导致电子表格中的数据与实际构建时间之间存在显著差距。 EOS M4 ONYX 通过软硬件的协同作用，从实际应用的角度提升了金属增材制造的生产效率。该设备配备：

六台高动态激光器：将激光器数量从四台增加到六台，可提升原始覆盖范围和熔化能力。
新一代扫描仪：先进的动态扫描仪可最大限度地减少在短距离跳跃时因改变方向而造成的时间损失。
智能曝光排序：智能软件算法可消除“天空写字”现象和短跳，同时将长跳（超过 1 毫米）降至最低，从而最大限度地延长激光“开启”时间。
60微米层厚的最佳平衡点：这种厚度在快速材料沉积与精细特征分辨率之间实现了完美的平衡。

归根结底，真正的工作效率取决于墙上的时钟，而非理论公式。下图展示了不同零件的工件的制造时间模拟结果。

在实际应用中比较生产力

孔隙率与材料完整性

对于航空航天和医疗制造等高性能领域而言，如果无法确保材料的完美完整性，生产效率便毫无意义。钛合金部件通常会承受循环疲劳载荷，此时亚表面缺陷往往成为主要的裂纹起始点。

EOS M4 ONYX 采用的新钛金属工艺参数可在整个构建平台上实现卓越的密度，将气孔率降至 0.005% 以下。这一点至关重要，因为此前文献中报道的数值往往是在实验室中使用密度立方体测得的理论值。而我们现在通过实际部件实现了这一目标，即使在悬臂结构中也是如此。

我们的团队发现，传统钛材中的气孔通常起源于矢量端点。EOS M4 ONYX 引入了全新的专用曝光功能，可有效抑制这些关键近表面区域的气孔形成。通过消除这些潜在的失效点，该工艺实现了卓越的力学性能，并达到了任务关键型应用所要求的高可靠性水平。

可持续性与成本

经济效率与可持续性往往相辅相成。钛金属增材制造（打印）中一项主要的隐性成本是“飞溅”，即从熔池中喷射出的熔融液滴。这些尺寸过大的颗粒在空中飞行时会吸收氧气，从而改变其化学成分。必须将飞溅物筛分出来并予以丢弃。如果在打印过程中液滴落回粉末床，可能会导致缺陷。

EOS M4 ONYX 采用更智能的扫描策略，从源头减少飞溅，从而带来双重优势：

可持续性： 对于钛这种高能耗材料而言，粉末损耗越少，意味着材料利用率越高，生态足迹也越小。
工艺稳定性：最大限度地减少 飞溅可保持粉末床的洁净，从而确保零件具有高度的可重复性且无缺陷。最终，减少粉末损耗将对单件成本产生积极影响，并有助于实现更可持续的生产。

融合与未来之路

虽然EOS M4 ONYX是这项创新的旗舰平台，但 EOS 正在积极将这些参数优势应用到现有系统中，包括 EOS M 290 以及EOS M 400-4。由于硬件差异，老款机型无法达到EOS M4 ONYX的原始速度，但用户在表面质量、密度和减少飞溅方面仍将获得显著提升。

EOS M4 ONYX 之所以处于行业领先地位，是因为其新一代扫描技术能够提供先进、针对特定特征的参数化所需的动态性能。该解决方案已经过充分验证，可作为自动化工作流程和全规模批量生产的可靠基础。 EOS M4 ONYX 不仅打印速度更快，而且打印方式更智能。它摒弃了关于悬垂限制、散热和理论速度的旧有规则，从而摆脱了传统设计规则的桎梏。

准备好了解 EOS M4 ONYX 如何革新您的钛金属应用了吗？请下载Ti64 参数规格表。