增材設(shè)備的案例
如何徹底了解金屬3D打印，來看這個展覽就夠了！
TCT金屬增材制造看點
2019-2020年全球市場共售出超過4000臺金屬3D打印機，根據(jù)目前市場單臺300 -900萬元的均價計算，銷售額已經(jīng)超過兩百四十億人民幣。隨著全球金屬3D打印設(shè)備裝機量的提高，金屬3D打印粉末收入增長至3.327億美元，較上年增長了27.9%。
面對金屬增材制造設(shè)備廣闊市場前景，讓我們一起提前嘗鮮，看看月底即將舉辦的亞洲最大3D打印展覽會——TCT亞洲展上，同臺競技的金屬增材制造設(shè)備廠商們將帶來怎樣的驚喜與期待？
國際尖端技術(shù)領(lǐng)跑
和其他設(shè)備使用IPG激光器不同，通快（展位號：G40）是僅有的兩家掌握激光器技術(shù)并從事增材制造設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)之一。本次TCT亞洲展上通快將帶來TruPrint 2000 金屬3D打印設(shè)備，憑借具有55 μm 光斑直徑的全域多激光器，可實現(xiàn)高表面質(zhì)量和高精準(zhǔn)度的3D 打印部件。
而選區(qū)激光熔化引領(lǐng)者SLM Solutions（展位號：H18）將展示新發(fā)布的SLM?設(shè)備NXGXII600，配備12臺1千瓦的激光器和一個600x600x600毫米的成型艙室。NXGXII600打印效率比SLM?280單激光設(shè)備快20倍，同時使用光學(xué)變焦等創(chuàng)新技術(shù)。此設(shè)備主要用于大尺寸零件的批量化生產(chǎn)，為汽車和航空航天等行業(yè)新應(yīng)用帶來更多的可能。
機床業(yè)巨頭沙迪克（展位號：G60）也將于5月首次亮相TCT亞洲展，展示LPM325+MPS高速金屬3D打印機，該設(shè)備可以在不改變設(shè)置的情況下進行基準(zhǔn)面加工的復(fù)合加工機。通過安裝緊湊的基準(zhǔn)面加工裝置以及主機和周邊設(shè)備的一體化構(gòu)造，實現(xiàn)了節(jié)省空間。
展開 DMG MORI 將兩種金屬3D打印技術(shù)與機加工整合，推出四條整合制造工藝鏈
同樣，當(dāng)零件在增材制造設(shè)備上完成時，作業(yè)不會完成，很多情況下在增材制造過程之后，零件需要進行機加工，所以貫穿整個制造過程的數(shù)據(jù)平臺是至關(guān)重要的。
DMG MORI 的激光沉積焊接增材制造工藝鏈中， 包括Siemens NX 的hybrid CAD / CAM數(shù)控編程，材料數(shù)據(jù)庫的技術(shù)參數(shù)，過程監(jiān)控和文檔。
圖片來源：DMG MORI
一種工藝鏈包括兩種混合型增材制造設(shè)備-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3D hybrid 集成了激光沉積焊增材制造工藝與5軸加工工藝，LASERTEC 4300 3D hybrid 則集成了激光沉積焊增材制造工藝與DMG MORI 的車銑復(fù)合加工工藝，可進行六面車銑加工。
DMG MORI 混合型設(shè)備能夠在一個生產(chǎn)過程中使用不同的材料，使零件具有特殊性能。
另外一種工藝鏈仍是基于激光沉積焊增材制造工藝，但是該工藝鏈中的增材制造設(shè)備-LASERTEC 65 3D 是一臺單一的激光沉積焊增材制造設(shè)備。 根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，該設(shè)備是DMG MORI 為已經(jīng)安裝了5軸加工機床的制造企業(yè)提供的，作為現(xiàn)有加工技術(shù)的一種補充。DMG MORI 稱，這種組合將確?？蛻羯a(chǎn)能力的最大化。
粉末床選區(qū)激光熔融與機械加工工藝鏈
這兩種基于粉末床增材制造設(shè)備所配的設(shè)備管理系統(tǒng)為CELOS。CELOS 是CAM編程和機床控制的完整軟件解決方案，該系統(tǒng)已完善了DMG MORI 基于粉末床工藝的LASERTEC 30 SLM二代設(shè)備的工藝鏈，通過該系統(tǒng)零件能夠以更短的時間完成外部編程并傳送到設(shè)備。
展開 西門子向3D打印行業(yè)推出金融服務(wù)
南極熊導(dǎo)讀：西門子除了有NX軟件、部署了數(shù)十臺金屬機的零件制造工廠、運動控制系統(tǒng)、自動化硬件等3D打印業(yè)務(wù)之外，也特別向增材制造領(lǐng)域推出了金融服務(wù)。
對于增材行業(yè)的探索者們而言，面臨快速發(fā)展的行業(yè)、更新迭代的技術(shù)手段，不斷改進的商業(yè)模式以及工業(yè)化進程，保持與時俱進顯得尤為重要。無論是購買新設(shè)備或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)備進行升級都需要巨額投資，面臨資金壓力的同時，也對企業(yè)財務(wù)狀況提出了挑戰(zhàn)。
以國內(nèi)領(lǐng)先的某增材設(shè)備制造廠商為例。他們意識到持續(xù)的成功和發(fā)展，需要采取一些關(guān)鍵性舉措。首先，他們希望實現(xiàn)20%的業(yè)務(wù)增長以進一步提高市場份額。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，提升回款質(zhì)量，確保按時收到客戶的付款對于他們來說也至關(guān)重要。在意識到現(xiàn)金流的重要性后，他們想到了融資機構(gòu)，試圖通過產(chǎn)融結(jié)合的方式來跟上時代的步伐，提升自己的競爭力。
融資機構(gòu)眾多，作為制造商，面臨著一系列考慮。他們既想選擇可靠的合作伙伴，確保他們能夠理解增材行業(yè)的獨特需求，又要找到能夠提供靈活的融資方案的機構(gòu)，以滿足資金需求。由于增材行業(yè)的前瞻性，符合要求的融資機構(gòu)寥寥無幾，在這個過程中，西門子成為一個備受考量的不錯選擇。同時，西門子在增材領(lǐng)域有著先進而豐富的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗，也能夠在增材業(yè)務(wù)發(fā)展中給予專業(yè)支持。
通過定制化的還款方案，西門子金融服務(wù)更好地匹配了現(xiàn)金流情況，減輕了客戶的資金壓力，讓他們能夠更輕松地更新設(shè)備，為公司的發(fā)展提供更好的條件。隨著設(shè)備更新和技術(shù)的不斷升級，該廠商的核心競爭力得到了大幅提高。通過雙方的智慧合作以及金融服務(wù)的靈活賦能，不僅實現(xiàn)了市場份額的增加，還提高了客戶滿意度，加強了與客戶的合作關(guān)系，進一步夯實了在國內(nèi)增材設(shè)備制造業(yè)的領(lǐng)先地位。
無論您是有增材行業(yè)的軟硬件采購需求，還是有設(shè)備的購買、升級，使用需求。
西門子都將能助您一臂之力。
展開 可實現(xiàn)全彩硅膠打印，Innovatiq發(fā)布液體增材制造（LAM）設(shè)備
據(jù)報道，LIQ 7打印機是基于InnovatiQ公司的液體增材制造（LAM）技術(shù)完成設(shè)計，將首次實現(xiàn)全彩3D打印硅膠部件。據(jù)稱，使用該公司新系統(tǒng)的客戶將能夠密切控制打印部件的顏色劑量，以實現(xiàn)各種顏色的混合搭配。
就應(yīng)用而言，InnovatiQ公司預(yù)計這種新功能將被用于制造美觀的可穿戴設(shè)備、消費品和定制電動車部件當(dāng)中。
在宣布這一消息的同時，InnovatiQ還首次親自展示了其較早版型的LIQ 320 3D打印機，以及其FFF 3D打印機的幾種應(yīng)用。
△LIQ7可以實現(xiàn)像護腕這樣的定制醫(yī)療設(shè)備的全彩3D打印。照片來自InnovatiQ。
InnovatiQ的硅膠3D打印
InnovatiQ的前身是德國RepRap公司，成立于2010年，是一家工業(yè)FFF（以及后來的LAM）3D打印機制造商。2020年，該公司最終被機器制造商阿博格（ARBURG）收購，并在InnovatiQ的旗幟下重新命名，成為Arburg的全資子公司。
由于有機硅3D打印的利基性質(zhì)，InnovatiQ公司的LAM打印技術(shù)使其在某種程度上成為該領(lǐng)域的先鋒，與Spectroplast和瓦克的ACEO等競爭對手并駕齊驅(qū)。
那么，LAM工藝是如何工作的？該技術(shù)的核心是在熱源（鹵素?zé)簦┑淖饔孟拢瑢⒃摴镜囊簯B(tài)硅橡膠（LSR）材料硫化，使其熱交聯(lián)成固態(tài)。據(jù)InnovatiQ稱，這使該材料能夠保持其高性能的機械性能，提供的3D打印部件的特性可與注射成型的硅膠部件媲美。
此外，通過LAM打印的部件不需要進行后期處理，這意味著它們從構(gòu)建室出來就可以直接用于功能應(yīng)用。
展開 
專訪易加三維：從預(yù)研到批產(chǎn)，金屬3D打印正走向直接制造
△易加三維中大尺寸主流金屬增材制造設(shè)備EP-M300
就在TCT之前，南極熊注意到易加三維剛剛中標(biāo)了一個5臺金屬機的項目，現(xiàn)在越來越多的客戶在購買金屬機的時候開始批量購買。郭天文認為：“這是行業(yè)發(fā)展的一個趨勢，從易加三維的情況來講，主要是兩個領(lǐng)域批量化的時代已經(jīng)來臨了：一個是軍工，另一個是模具?！?“軍工訂單的爆發(fā)主要跟激光增材設(shè)備的預(yù)研到批產(chǎn)有關(guān)系，現(xiàn)在陸續(xù)有一些型號的設(shè)備已經(jīng)開始批產(chǎn)了（批產(chǎn)指生產(chǎn)幾千件的量級），所以客觀上他們需要有一定的生產(chǎn)能力去滿足型號的任務(wù)。而模具實際上有比軍工更為宏偉的一些訂單，也是因為整個技術(shù)的發(fā)展被行業(yè)所接受。技術(shù)以及成本在逐步的優(yōu)化，導(dǎo)致需求端開始爆發(fā)。” 郭天文補充道。
△易加三維3D打印的金屬鞋底模具
實際上，本次展會上易加三維除了發(fā)布兩臺金屬3D打印機之外，還發(fā)布了一款SLS激光燒結(jié)設(shè)備—P420，這款設(shè)備和之前的設(shè)備比有什么不一樣的地方？
△易加三維新發(fā)布的SLS選擇性激光燒結(jié)設(shè)備EP-P420
郭天文表示：“易加三維嫁接了很多金屬機的技術(shù)和經(jīng)驗到這個非金屬打印裝備上。
●首先對整個溫控的系統(tǒng)做了優(yōu)化，現(xiàn)在P420可以做到全幅面整體波動在1度以內(nèi)。
●然后設(shè)備的溫度的上限也提高了，能夠達到260℃，所以市面上大多數(shù)的高分子材料都可以做。
●在打印速度方面，P420可以匹配光纖激光器，也可以匹配常規(guī)激光器，可以在精度和速度上做優(yōu)化。我們也開發(fā)了相應(yīng)的工藝，可以顯著地提升打印效率?！?△易加三維杭州中心大樓建設(shè)規(guī)劃圖
在公司發(fā)展層面，南極熊了解到，易加三維正在杭州建設(shè)自己的新大樓。郭天文表示：“易加三維將來的規(guī)劃是北京和杭州雙中心模式，北京打造成研發(fā)中心和國內(nèi)銷售中心，杭州的規(guī)劃是裝備生產(chǎn)和國際市場中心。在這樣的規(guī)劃下，易加三維會按照今后5年裝備生產(chǎn)的需求，設(shè)計好廠房。
展開 報告：2030年金屬3D打印服務(wù)市場將達500億美元
△長征五號B火箭成功發(fā)射的我國新一代載人飛船試驗船上，鑫精合參與的金屬3D打印的返回艙防熱大底框架結(jié)構(gòu)
鑫精合旗下的天津鐳明激光科技有限公司坐落于天津西青區(qū)中北工業(yè)園區(qū)，總占地面積約20000平方米，始終專注為全球提供先進增材制造設(shè)備、輔助設(shè)備及相關(guān)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。業(yè)務(wù)范圍涵蓋金屬3D打印設(shè)備、原材料、3D打印服務(wù)、工藝設(shè)計開發(fā)、軟件定制化產(chǎn)品等，擁有一整套的金屬3D打印解決方案。
頂維科技，約120臺超大型金屬3D打印設(shè)備
頂維科技通過自主研發(fā)增材制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接入自主研發(fā)約120臺超大型金屬3D打印設(shè)備，將于2021年底建成可實時反饋、可智能控制、可完全追溯的分布式航天增材制造生態(tài)。
其中，山西生產(chǎn)基地在建設(shè)中（2021年底建成），總面積約6000平方米，共接入自研超大型金屬3D打印設(shè)備（成型尺寸約500*500*1200）50臺進行航空航天零部件批量化生產(chǎn)，并配備先進熱處理及后處理設(shè)備，基地采用AGV運輸系統(tǒng)及數(shù)控機械臂實現(xiàn)全智能控制及工序流轉(zhuǎn)。
浙江嘉興生產(chǎn)基地目前在建設(shè)中（2021年底建成），總面積約3000平方米，共接入自研超大型金屬3D打印設(shè)備（成型尺寸約500*500*1200）15臺及中型金屬3D打印設(shè)備10臺進行材料工藝研發(fā)、預(yù)研產(chǎn)品試制以及航空航天零部件批量化生產(chǎn)。
山東泰安生產(chǎn)基地已完成部署，基地總面積約16000平方米，共接入國產(chǎn)及進口大中型金屬3D打印設(shè)備20臺、進口龍門及立式加工中心8臺、進口數(shù)控車床8臺、及其他機加設(shè)備18臺進行橫向業(yè)務(wù)承攬及機械加工配套。
展開 面向科研的電弧增材平臺 AMmake T1 重磅發(fā)布，融速科技將亮相2023 TCT Asia
導(dǎo)讀：電弧增材制造技術(shù)以打印效率高、原材料成本低等優(yōu)勢而備受關(guān)注，配合CNC等加工設(shè)備可以快速的制造大型金屬工件，應(yīng)用于航空航天、汽車等眾多領(lǐng)域。
2023年9月5日，南極熊獲悉，電弧增材制造設(shè)備廠商融速科技即將發(fā)布一款新產(chǎn)品——電弧增材平臺AMmake T1，并即將亮相 2023 TCT Asia展會。據(jù)悉，這是融速科技專門面向科研機構(gòu)和高校研發(fā)的電弧增材試驗平臺，也是 AMmake T1首次和觀眾見面。
△融速科技電弧增材平臺AMmake T1
高效賦能，為科研而生
為了滿足科研需求，AMmake T1 支持多達22+種材料工藝包，打印壁厚可低至3.5mm，滿足不同企業(yè)對增材和打印厚度的要求。設(shè)備還能采集13+工藝參數(shù)，便于后期生成報告和科研分析。
同時，融速科技團隊還開發(fā)了全自動Z 軸高度補償功能，讓客戶在打印過程中無需擔(dān)心層間高度變化和撞槍風(fēng)險，為高質(zhì)量打印提供有效保障。設(shè)備還配有全自動控溫系統(tǒng)，實現(xiàn)精準(zhǔn)控溫。
△全自動Z 軸高度補償
多種工藝數(shù)據(jù)，一鍵導(dǎo)出
AMmake T1 支持多種工藝數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)出：一鍵導(dǎo)出全流程工藝可編輯數(shù)據(jù)、一鍵生成全流程工藝延遲視頻、一鍵預(yù)覽打印過程孿生仿真，滿足科研用戶多樣的研發(fā)需求。
該設(shè)備搭載AMtwin?系統(tǒng)，利用數(shù)字孿生技術(shù)，打印過程動態(tài)展現(xiàn)，完整記錄和再現(xiàn)整個增材過程。同時搭配高動態(tài)HDR 熔池攝像頭, 可通過顯示器時刻觀測熔池和電弧狀態(tài)。
△多種工藝數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)出
高度契合科研需求
突破原有大型金屬增材裝備對裝機空間的要求，這款A(yù)Mmake T1 擁有更為小巧的身板，底部滾輪移動靈活，可以輕松實現(xiàn)科研場所的裝機應(yīng)用。
展開 鉑力特2020年營收4.12億元，自研金屬3D打印機大幅增長
主要業(yè)務(wù)、主要產(chǎn)品或服務(wù)情況
Ⅰ.主要業(yè)務(wù)
公司是一家專注于工業(yè)級金屬增材制造（3D 打印）的高新技術(shù)企業(yè)，為客戶提供金屬增材制造與再制造技術(shù)全套解決方案，業(yè)務(wù)涵蓋金屬 3D 打印設(shè)備的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬 3D 打印定制化產(chǎn)品服務(wù)、金屬 3D 打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬 3D 打印工藝設(shè)計開發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)（含金屬 3D 打印定制化工程軟件的開發(fā)等），構(gòu)建了較為完整的金屬 3D 打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，整體實力在國內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
Ⅱ.主要產(chǎn)品及服務(wù)
1、金屬 3D 打印設(shè)備
公司自主研制開發(fā)了激光選區(qū)熔化成形、激光高性能修復(fù)等系列金屬 3D 打印設(shè)備。
（1）激光選區(qū)熔化成形設(shè)備
激光選區(qū)熔化成形設(shè)備是公司自主研發(fā)的采用 SLM（Selective Laser Melting：激光選區(qū)熔化成形）技術(shù)的金屬增材制造設(shè)備。SLM 技術(shù)是采用激光有選擇地分層熔化燒結(jié)固體粉末，在制造過程中，金屬粉末加熱到完全融化后成形。其工作原理為：被打印零部件提前在專業(yè)軟件中添加工藝支撐與位置擺放，并被工藝軟件離散成相同厚度的切片，工藝軟件根據(jù)設(shè)定工藝參數(shù)進行打印路徑規(guī)劃。實際打印過程中，在基板上用刮刀鋪上設(shè)定層厚的金屬粉末，聚焦的激光在掃描振鏡的控制下按照事先規(guī)劃好的路徑與工藝參數(shù)進行掃描，金屬粉末在高能量激光的照射下其發(fā)生熔化，快速凝固，形成冶金結(jié)合層。當(dāng)一層打印任務(wù)結(jié)束后，基板下降一個切片層厚高度，刮刀繼續(xù)進行粉末鋪平，激光掃描加工，重復(fù)這樣的過程直至整個零件打印結(jié)束。
（2）激光立體成形設(shè)備
激光立體成形設(shè)備是鉑力特自主研發(fā)的采用 LSF 技術(shù)（Laser Solid Forming，激光立體成形）的成形設(shè)備。
展開 德國 Fraunhofer 開發(fā)金屬絲激光沉積技術(shù)，材料利用率可達100%
基于LMD-W 技術(shù)的增材制造設(shè)備采用模塊化設(shè)計，可以經(jīng)濟高效的集成到企業(yè)的現(xiàn)有生產(chǎn)線中。其激光打印頭適用于常見的激光光學(xué)系統(tǒng)，因此不需要復(fù)雜的定制光束引導(dǎo)系統(tǒng)。內(nèi)置傳感器可以檢測到運行過程中出現(xiàn)的典型錯誤，因此這些錯誤能夠在加工過程中得到分析，設(shè)備的控制系統(tǒng)針對錯誤進行補償。
LMD-W 設(shè)備采用橫向送絲方式，金屬絲與光軸成20度角。打印絲材包括多種鋼，以及鎳基和鈦基合金絲材。Fraunhofer 正在研究幾種其他合金絲材的適用性。
3D科學(xué)谷了解到，LMD-W 技術(shù)所使用的金屬絲材為市場上廣泛可用的絲材，填充焊絲、實芯焊絲和專用于激光沉積的絲材都可應(yīng)用于該技術(shù)，這將降低制造成本。
LMD-W 技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用包括：
刀具維護 - 在制造中，刀具會受到磨損、粘附，并承受可能導(dǎo)致?lián)p壞的應(yīng)力。LMD-W 技術(shù)的其中一項應(yīng)用是為刀具添加一層保護層，從而延長刀具壽命。
結(jié)構(gòu)部件增材制造 - LMD-W 技術(shù)能夠經(jīng)濟的生產(chǎn)近凈形結(jié)構(gòu)部件。
復(fù)雜部件增材制造 - 制造高復(fù)雜度的部件，例如渦輪葉片。
Fraunhofer 針對LMD-W 技術(shù)提供的服務(wù)包括：
應(yīng)用的可行性研究
工藝開發(fā)
通過該技術(shù)提供小批量定制制造
將該技術(shù)整合到現(xiàn)有的工藝鏈中
基于LMD-W 技術(shù)的增材制造設(shè)備設(shè)計和制造
將基于LMD-W 技術(shù)的激光系統(tǒng)和送絲系統(tǒng)集成到機床中
3D科學(xué)谷Review
Fraunhofer激光技術(shù)研究所還開發(fā)了另外一種基于直接能量沉積-DED的金屬增材制造技術(shù)-EHLA超高速激光材料沉積技術(shù)。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，該技術(shù)可用于涂層和修復(fù)金屬部件。
展開 當(dāng)國際巨頭進入增材制造領(lǐng)域時，國內(nèi)航空制造企業(yè)將何去何從？
世界三大增材制造專業(yè)展覽會之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術(shù)的企業(yè)創(chuàng)紀(jì)錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業(yè)。
對于國內(nèi)航空制造企業(yè)而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術(shù)迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應(yīng)鏈企業(yè)如何迎接增材制造的挑戰(zhàn)，以及如何應(yīng)對增材及整個數(shù)字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業(yè)有哪些不容錯過的部分。
2018 年TCT亞洲展現(xiàn)場
下一代金屬增材制造設(shè)備登場
目前國內(nèi)航空領(lǐng)域裝機量較多的金屬3D打印設(shè)備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術(shù)開發(fā)的增材制造設(shè)備。
C919大型客機應(yīng)急門導(dǎo)向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術(shù)，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。Desktop Metal采用的技術(shù)叫做結(jié)合金屬沉積（BMD），與使用激光器進行打印的SLM技術(shù)不同，其是通過擠出液滴再層層堆積的方式構(gòu)建3D實體的，這一技術(shù)更接近于傳統(tǒng)的MIM金屬注射成型技術(shù)。由于不會使用粉末進行燒結(jié)，其打印價格約為SLM技術(shù)的十分之一，而目前推出的Production系列的生產(chǎn)速度會是現(xiàn)有技術(shù)的100倍。
展開 技術(shù)流 | DfAM底層通用技術(shù)之微通道散熱設(shè)計
—作者—
李菁
安世亞太流體咨詢專家，航天工程專業(yè)，碩士學(xué)位，4年數(shù)值仿真經(jīng)驗，涉及高超聲速、多相流、顆粒物、燃燒、傳熱分析等多個領(lǐng)域，目前主要參與多個增材設(shè)備流體仿真分析項目，積累了大量3D打印設(shè)備流體優(yōu)化經(jīng)驗。
華南理工大學(xué)教授王振民：水下機器人焊接與增材制造應(yīng)用空間巨大
積極主導(dǎo)或參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，健全標(biāo)準(zhǔn)體系；完善人才評價體系和激勵機制，打破唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷等問題，落實科研人員科研成果轉(zhuǎn)化的股權(quán)、期權(quán)激勵和獎勵等收益分配政策；進一步優(yōu)化科研管理，提升科研績效，形成與水下機器人焊接與增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求相適應(yīng)的科研氛圍和生態(tài)環(huán)境。
技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)的變革
隨著總體控制、智能化傳感器、綜合定位與導(dǎo)航及水下通訊等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，水下機器人的智能化將得到進一步的提高，能在水下工程擔(dān)任更加復(fù)雜的任務(wù)。對于未來幾年的水下工程趨勢，王振民認為，水下作業(yè)機器人的專業(yè)化程度將越來越高。未來將是針對某個特殊的需求，配置專用設(shè)備，完成特定任務(wù)。所以水下特種機器人的種類會越來越多、分工越來越細，專業(yè)化程度也越來越高。此外，人機交互控制方面將更加成熟。人與機器人協(xié)同作業(yè)，共同完成更加復(fù)雜的任務(wù)，是水下作業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢。還有，水下機器人將利用智能傳感器的多信息智能融合和配置技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)建立大范圍的通訊系統(tǒng)，建立機器人相互之間以及機器人與人之間的通信協(xié)作機制，完善人機交互界面，使水下作業(yè)機器人更加穩(wěn)定、實用和可靠。
水下焊接與增材制造是一個多學(xué)科綜合交叉的工程，涉及到工藝的規(guī)劃、設(shè)備的實時控制、傳感與檢測、信息處理、機器人運動控制等。其中，智能控制技術(shù)旨在提高水下作業(yè)機器人的自主性，其體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。人工智能最本質(zhì)的特征是具備了認知和學(xué)習(xí)的能力，具備了生成知識和更好地運用知識的能力，成為新一輪科技革命的核心技術(shù)。
王振民認為，新一代人工智能的發(fā)展，將成為推動水下機器人焊接與增材制造技術(shù)發(fā)展的巨大引擎。在水下機器人焊接與增材制造過程中引入人工智能可以從本質(zhì)上提高水下機器人焊接與增材制造系統(tǒng)處理復(fù)雜性、不確定性問題的能力，將有良好的發(fā)展前景。
展開 包括GE與GKN的115家金屬3D打印關(guān)聯(lián)企業(yè)參展，國內(nèi)航空制造業(yè)洞悉全球增材制造技術(shù)的必去展會
世界三大增材制造專業(yè)展覽會*之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術(shù)的企業(yè)創(chuàng)紀(jì)錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業(yè)。
對于國內(nèi)航空制造企業(yè)而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術(shù)迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應(yīng)鏈企業(yè)如何迎接增材制造的挑戰(zhàn)，以及如何應(yīng)對增材及整個數(shù)字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業(yè)有哪些不容錯過的部分。
01
2018 年TCT亞洲展現(xiàn)場
· 下一代金屬增材制造設(shè)備登場 ·
目前國內(nèi)航空領(lǐng)域裝機量較多的金屬3D打印設(shè)備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術(shù)開發(fā)的增材制造設(shè)備。
02
C919大型客機應(yīng)急門導(dǎo)向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術(shù)，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。
展開 材料“金手指”，金屬材料高通量制備技術(shù)及案例分享
當(dāng)前該設(shè)備已成功用于3D打印高溫合金、新概念層狀硬質(zhì)合金、梯度材料、高熵合金、新型復(fù)合材料的開發(fā)和研究。
圖5 金屬材料高通量制備 VS 傳統(tǒng)金屬材料研究
02 增材制備材料成分及工藝快速篩選
我們都知道，當(dāng)前可用于SLM制備的合金種類數(shù)量較少，急需開發(fā)大量新型可用于SLM增材制備的合金。但是采用傳統(tǒng)的激光選區(qū)熔化設(shè)備開展增材新材料研發(fā)發(fā)存在著較大障礙：
1. 每開展一次新的成分研究就需要開展該合金的粉末制備，制粉成本較高；
2. 需要不斷的更換粉末開展研究，而傳統(tǒng)激光選區(qū)熔化設(shè)備粉末更換較為繁瑣，且粉路很難清理。
采用本文所述的高通量制備設(shè)備開展研發(fā)可以很好的解決這些困難。
1. 通過少量市場已有的單一粉末或預(yù)混粉末的自動混粉實現(xiàn)所需的成分需求；
2. 模塊化可拆卸的粉路裝置方便換粉及設(shè)備清理；
因此采用DLM-120HT高通量制備設(shè)備可以開展：
1. 粉末成分研究及快速篩選；
2. SLM制備工藝研究及快速篩選；
3. 粉末類型（不同粒度、球形度、氧含量等）SLM制備研究及快速篩選。
圖6 成分及工藝篩選案例展示
03 成分對微觀組織影響研究
采用DLM-120HT一次性制備210個不同成分的不銹鋼合金試樣，成功發(fā)現(xiàn)了從等軸晶到柱狀晶轉(zhuǎn)變的成分比例，為增材制造用不銹鋼合金成分設(shè)計提供參考依據(jù)，整個制備周期僅為20小時，極大縮短了研發(fā)周期和成本。
圖7 成分對微觀組織的影響研究
展開 面向電子束熔融增材制造噴管熱輻射的仿真研究
利用面掃描技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積預(yù)熱及緩冷，實時調(diào)節(jié)控制零件表面溫度，減少缺陷與變形；利用多束流分束加工技術(shù)，可以實現(xiàn)多束流同時工作，在同一臺設(shè)備上，既可以實現(xiàn)熔絲沉積成形，也可以實現(xiàn)深熔焊接。
利用電子束增材制造（EBAM）技術(shù)設(shè)計研制大型復(fù)雜火箭噴管目前在國內(nèi)基本空缺，國際上也很難見到。它涉及學(xué)科廣泛，技術(shù)復(fù)雜，因此相關(guān)項目運用于實際應(yīng)用的案例比較少，目前大部分技術(shù)仍停留在科研階段。
圖2 電子束增材制造設(shè)備 a. 正視圖 b. 三維圖
需解決的難點及關(guān)鍵技術(shù)：
1、高真空室內(nèi)復(fù)雜溫度場環(huán)境下，高精度機械運動結(jié)構(gòu)的研制：
在高真空室內(nèi)復(fù)雜溫度場環(huán)境下，工件由于受到高溫影響會熱變形。這就要求打印材料耐高溫，潤滑油要耐高溫，打印工件承載性能高等。因此在設(shè)計過程中在材料選用，溫度場控制，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面與傳統(tǒng)設(shè)計有很大差異。
2、復(fù)雜溫度場的設(shè)計及控制：
復(fù)雜溫度場的設(shè)計及控制是指針對所有零部件及工件溫度的需要進行溫度場設(shè)計。在對已設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行溫度場分析，將滿足不了的溫度場部位，從新進行溫度場結(jié)構(gòu)設(shè)計，來滿足所有零部件及工件溫度的需要的設(shè)計。通過對溫度場的設(shè)計及控制實現(xiàn)對打印成品的精度要求。
如上文所述，打印工件處于高真空室內(nèi)復(fù)雜溫度場環(huán)境，在長時間的打印工程中為避免腔體內(nèi)溫度梯度過大而使工件發(fā)生熱變形，在打印過程中需要向系統(tǒng)傳輸熱量。而該電子束增材制造設(shè)備體積較大，腔體的表面積也相對較大，因此加劇了整個系統(tǒng)的散熱效率。而本文僅對打印腔室內(nèi)處于不同打印進程的工件與打印腔室壁面之間的熱輻射進行初步模擬計算，為后期的產(chǎn)品設(shè)計提供一個參考依據(jù)。
計算模型設(shè)置
計算中假設(shè)打印腔體的頂部及側(cè)面與外界直接接觸的區(qū)域為室溫，底部與打印機底板接觸的區(qū)域絕熱。
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