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金屬3D打印升級之路：集成自動(dòng)去粉末、自動(dòng)熱處理

發(fā)布日期：2018-1-30 來源:3D科學(xué)谷

3D科學(xué)谷的團(tuán)隊(duì)在其一次接觸粉末床金屬3D打印技術(shù)的時(shí)候，就對這種技術(shù)在制造非常復(fù)雜的零件方面的潛力感到震撼，但是另一方面當(dāng)看到打印完成后如何分離零件和金屬粉末還需要人工來處理的時(shí)候感到行業(yè)發(fā)展還處于初級水平。而除了人工處理金屬粉末，熱處理、噴砂、機(jī)加工、磨削等工序基本上在金屬3D打印的現(xiàn)場看不到，這似乎與真正進(jìn)入到工業(yè)制造領(lǐng)域，又隔了一層“肚皮”。

如今，3D科學(xué)谷再環(huán)視粉末床金屬3D打印技術(shù)的時(shí)候，也不得不由衷感到解決的發(fā)展圍繞著與工業(yè)制造需求之間的“隔閡”不斷的逐一擊破，粉末床金屬3D打印技術(shù)越來越具有制造“基因”了。

本期，3D科學(xué)谷與谷友一起通過Additive Industries令人眼前一亮的視頻，來體會(huì)集成式的增材制造系統(tǒng)帶來的模塊化設(shè)計(jì)理念，感受自動(dòng)化的熱處理模塊、交換模塊、存儲模塊所呈現(xiàn)的觸手可及的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行式。

關(guān)于Additive Industries的MetalFab1加工設(shè)備，很多谷友對其并不陌生。集成式的增材制造系統(tǒng)MetalFAB1，該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，基于多激光器的粉末床熔化3D打印是其中的核心工藝，此外系統(tǒng)中還集成了自動(dòng)化的熱處理模塊、交換模塊、存儲模塊。同時(shí)Additive Industries還推出了Scale4Series圍繞這金屬零件制造從粉末準(zhǔn)備到MetalFAB1加工系統(tǒng)，再到HIP后處理，以及CT質(zhì)量監(jiān)測和五軸數(shù)控加工的全方位交鑰匙工程服務(wù)。

-- 2015年，空客與Lazer Zentrum North工程公司以及歐特克的The Living設(shè)計(jì)工作室合作，為空客A320飛機(jī)開發(fā)了一個(gè)大尺寸的“仿生”機(jī)艙隔離結(jié)構(gòu)。通過新型超強(qiáng)、輕質(zhì)合金材料使用直接金屬激光燒結(jié)成型技術(shù)3D打印而成。這項(xiàng)工作已經(jīng)進(jìn)行了5年，2016年，空客將開始這種名為Scalmalloy的零件的串行生產(chǎn)�？湛蛧L試了各種金屬3D打印設(shè)備，其中他們還選擇了Additive Industries的MetalFAB1系統(tǒng)，這個(gè)巨大的綜合性金屬增材制造設(shè)備在可重復(fù)性、生產(chǎn)率和靈活性方面是其它同類系統(tǒng)的10倍。

-- 2016年，Additive Industries與GKN達(dá)成合作，Additive Industries為GKN建造Metalfab1金屬3D打印機(jī)。理由源于MetalFAB1 3D打印機(jī)擁有生產(chǎn)級的生產(chǎn)效率，并通過大量反饋控制選項(xiàng)和校準(zhǔn)策略實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量控制。GKN將金屬3D打印技術(shù)應(yīng)用到汽車驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的零件制造中，驅(qū)動(dòng)零件尤其是汽車行業(yè)對生產(chǎn)效率的需求可以說達(dá)到了苛刻的程度，而Additive Industries認(rèn)為他們的四個(gè)激光器，自動(dòng)化模塊化的結(jié)構(gòu)適合汽車零件的批量生產(chǎn)。通過與GKN的合作，Additive Industries也將努力達(dá)到ISO/TS 16949標(biāo)準(zhǔn)的汽車等行業(yè)的驅(qū)動(dòng)部件批量生產(chǎn)。

–—- 3D科學(xué)谷Review

雖然Additive Industries進(jìn)入中國市場的計(jì)劃還在籌備中，然而我們可以感受到這種模塊化的解決方案或許會(huì)對當(dāng)前中國市場的兩個(gè)方面發(fā)生影響。

一是中國的金屬3D打印設(shè)備開發(fā)與制造方面，MetalFab1的設(shè)計(jì)已經(jīng)部分體現(xiàn)了德國Fraunhofer在開發(fā)的第二代粉末床金屬熔融3D打印技術(shù)特點(diǎn)。可擴(kuò)展性、適合于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)成為基于粉末床的金屬3D打印技術(shù)正在發(fā)生的升級趨勢。在這方面，我國的粉末床金屬熔融3D打印技術(shù)普遍聚焦于*代的技術(shù)開發(fā)完善領(lǐng)域，這是一個(gè)值得注意的 “Gap”。

二是中國的金屬3D打印設(shè)備投資方面，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，2016年之后我國的3D打印服務(wù)出現(xiàn)明顯的快速增長，更多的企業(yè)加入到3D打印服務(wù)的隊(duì)伍中來。另外是出現(xiàn)了一批手握預(yù)算的高校，一批需要建設(shè)的打印實(shí)驗(yàn)室。隨著國內(nèi)對金屬3D打印設(shè)備的投資需求上升，一個(gè)值得思考的問題出現(xiàn)了：投資什么樣的設(shè)備？是投資依賴于人工處理零件與金屬粉末分離過程的設(shè)備還是投資自動(dòng)化處理過程，這是另外一個(gè)值得思考的地方。

對于德國機(jī)械制造商來說，Lab實(shí)驗(yàn)室級別用的設(shè)備與Factory Floor工廠生產(chǎn)線上所用的設(shè)備是有所區(qū)別的。而就3D科學(xué)谷目前對國內(nèi)情況的觀察來看，不少企業(yè)投資巨大將工廠產(chǎn)線上的設(shè)備買來用于實(shí)驗(yàn)室測試級別的應(yīng)用，那下一步會(huì)否出現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)室級別的設(shè)備應(yīng)用到工廠生產(chǎn)，不排除這樣的可能性。企業(yè)在購買金屬打印設(shè)備的時(shí)候，需要詳細(xì)了解每種設(shè)備的市場定位，結(jié)合自身的需求，然后做出決策。

謀定而后動(dòng)，對于當(dāng)前金屬3D打印市場來說，尤為重要。

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