? ? ?Dhruv Bhate博士畢業(yè)于普渡大學(xué)機械工程系，目前負(fù)責(zé)增材制造技術(shù)分析與設(shè)計，研究領(lǐng)域包括熔融擠出3D打印技術(shù)（FDM）和金屬增材制造技術(shù)（基于粉末床激光技術(shù)）。通過4月3日到6日美國圣路易斯召開的AMUG增材制造用戶大會上的參觀，Bhate博士詳細(xì)了解到激光金屬增材制造技術(shù)從設(shè)計、仿真到制造工藝等方方面面的發(fā)展。金屬設(shè)備方面主要了解對象包括在AMUG期間展示的：Concept Laser，SLM Solutions，Renishaw，EOS和3D Systems.

? ? ? ?Bhate博士的目的并非是研究這些金屬設(shè)備有什么不同，而是提取共同的趨勢，他發(fā)現(xiàn)金屬設(shè)備正在提升到下一個級別。

趨勢一:質(zhì)量監(jiān)控

大多數(shù)增材制造設(shè)備希望增加制造過程中的控制，從而減少加工后殘次品發(fā)生概率以及減少后期加工處理的工作量。第三方質(zhì)量控制公司包括Sigma Labs-西格瑪實驗室和Stratonics開發(fā)了獨立于平臺的解決方案，能與大多數(shù)金屬系統(tǒng)集成。金屬打印設(shè)備供應(yīng)商也自己開發(fā)了一系列的過程監(jiān)測手段，一般來說質(zhì)量檢測分為以下幾類：

輸入端監(jiān)視器：

激光：通過傳感器監(jiān)測激光功率以及設(shè)備中不同的關(guān)鍵組成部分。

氧氣水平：在加工區(qū)域內(nèi)的傳感器以及在篩站跟蹤氧氣水平，以確保惰性的氬氣或氮氣含量是有效的，在系統(tǒng)中沒有發(fā)生泄漏情況。

輸出端監(jiān)視器：

視頻：簡單而有用，可清晰的現(xiàn)實最上面一層的激光熔化金屬粉末過程，并可以幫助交互檢測加工過程。

熔池：Concept laser顯示了其熔池監(jiān)控系統(tǒng)如何通過2D和3D加工圖片來與電腦中的三維CAD文件對比，以及時發(fā)現(xiàn)加工中發(fā)生的問題。SLM Solutions和EOS也在提供類似的熔池監(jiān)控解決方案。

鋪粉的一致性：Concept laser還介紹了以智能的方式調(diào)整鋪粉厚度以達(dá)到一致性。

在這里，小艾認(rèn)為質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)仍處于起步階段，不管是如何處理監(jiān)控產(chǎn)生的各種信息，無還是如何使用數(shù)據(jù)來確認(rèn)零件是否符合質(zhì)量要求。這一切都存在很大的發(fā)展空間，還需要設(shè)備供應(yīng)商、學(xué)術(shù)界和工業(yè)研發(fā)的結(jié)合，以提升到下一個水平。

趨勢二:粉體自動處理

考慮到火災(zāi)和爆炸所造成的危險，金屬粉末處理需要格外引起注意。設(shè)備供應(yīng)商不斷改進方法，使得設(shè)備的用戶可以最大限度地減少粉末處理的需要。不同的設(shè)備廠商采取了不同的金屬粉末輸送方式。SLM Solutions的SLM 500HL使用Screw System將粉末通過窄管送到物料篩分站后，經(jīng)過處理又回到了上料區(qū)。而Renishaw的RenAM 500M則通過集成到設(shè)備中的氬氣氣動驅(qū)動循環(huán)系統(tǒng)來實現(xiàn)粉末的自動輸送。Concept Lase的XLine 2000R也提供了自動化的粉末處理工藝。

圖：兩種粉末處理裝置

自動化的確帶來了極大的方便，自動化粉處理的局限性之一是材料更換，當(dāng)從一種材料切換到另外一種材料的時候?qū)⑹欠浅＠щy的，所以自動化的粉末處理適合工廠級的生產(chǎn)需要，一臺機器可以專注于一種材料產(chǎn)品的生產(chǎn)。

趨勢三：多激光器加工

在追求生產(chǎn)率提高的過程中，最大的收益來自于提高激光器的數(shù)量和功率。通常，增加一個額外的激光器可以提高50-80%的加工效率。

SLM Solutions的500 HL設(shè)備可選配的激光器范圍最廣，包括2個或4個400W或1000W的功率選擇，也可以選擇不同功率的激光器的組合，例如兩個400W和兩個1000W激光器。Concept laser的XLine 2000R可以選配1個或2個1000W的激光器，其M2設(shè)備則可以選配200W或400W功率的激光器。

EOS，雷尼紹和3D Systems目前只提供單一的激光器解決方案：EOS M 400配備1000W的激光器，Renishaw的RenAM 500M配備500W的激光器，而3D Systems的PROX DMP 320 3D配備一個500W的激光器。

然而，并非越多就一定意味著越好，要因需而宜。在評估是否需要多個激光器時，有幾個注意事項：首先，每多一個激光器實際上增加了機器的投資成本；再次，需要注意的是，當(dāng)使用多激光系統(tǒng)的時候，從不同的激光-激光的變化需要準(zhǔn)確的控制能力，聯(lián)動工作的激光器需要更多的校準(zhǔn)、保持和控制能力；此外，在不同的激光功率400W，1000W之間切換也非一日之功，所以是否需要多個激光器與最終要加工什么以及加工策略密切相關(guān)。

趨勢四：軟件集成

Renishaw花了大量時間談?wù)撍麄円子谑褂玫腝uantAM software量子增材制造軟件，目的是整合Renishaw的過程參數(shù)和零件加工信息，實現(xiàn)無縫銜接的工藝參數(shù)，并且無需像Magics這樣的第三方軟件。

另外一家設(shè)備廠商 Additive Industries則宣布剛剛與3DSIM仿真軟件簽署了協(xié)議，將3DSIM整合到他們的MetalFab1設(shè)備的支持軟件方案中。

軟件集成有可能將呈現(xiàn)增長的趨勢，特別是在以下領(lǐng)域：

－改進的設(shè)計方法，減少對經(jīng)驗的依賴，優(yōu)化設(shè)計以減少材料、加工時間和降低加工成本，減少多次迭代的需要。

－增加用戶可用的處理選項（例如，外部皮膚vs內(nèi)部核心，或厚壁vs薄壁）。

－簡化用戶對新材料工作過程參數(shù)的優(yōu)化。

-集成設(shè)計與工藝優(yōu)化以提高零件的有效性能。

趨勢五：模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)

Concept laser在模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)方面可以說走在了行業(yè)前面，生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)分離，靈活的機器裝載以及空間分離、安裝和拆卸模塊化組合將提高工廠的柔性，并且使自動化達(dá)到更高的水平。

并且，Concept laser還規(guī)劃實現(xiàn)全過程自動化生產(chǎn)，通過銜接軟件之間的交流來實現(xiàn)全流程自動化，包括辦公軟件實現(xiàn)加工參數(shù)管理，服務(wù)器軟件實現(xiàn)加工過程和數(shù)據(jù)管理，機器軟件實現(xiàn)設(shè)備和制造過程控制，監(jiān)控軟件實現(xiàn)生產(chǎn)控制，Protocol軟件實現(xiàn)生產(chǎn)匯報。

作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商，艾荔艾擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團隊。在同客戶交易的過程中，我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對當(dāng)前和未來的市場需求，艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。

AILIAI has been a reliable partner and supplier of sophisticated and high-quality semi-finished products maed of alloys. In dialogue with our customers, we optimise our products to meet the specific application requirements. AILIAI develops the best alloy material solutions for current and future challenges.

獲取更多我們供應(yīng)的合金和服務(wù)信息，請致電086-021-67660801或發(fā)電子郵件kefu@ailiaigroup.com聯(lián)系我們，您也可以通過微博，微信，領(lǐng)英，XING，臉書和推特與我們互動。

For more information on the alloys and services that we supply,?call us?at 086-021-67660801 or email us at kefu@ailiaigroup.com. You can also get in touch on social media, we are constantly active on?Weibo,?Weixin,?LinkedIn,?XING, Facebook?and?Twitter.