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德国弗劳恩霍夫Moritz:德国增材制造产业发展现状和趋势

2019-08-22 02:12

    2019年8月16日,由上海市经济和信息化委员会指导,上海市增材制造协会主办的第四届SAMA国际论坛暨2019一带一路3D打印智能制造年会在上海盛大开幕。来自中国、美国、英国、法国、德国、韩国、新加坡、以色列、瑞典、埃及、印度、捷克等不同国家和地区的近百位全球顶级专家、行业领袖以及800余位企业代表莅临大会,探讨智能制造和3D打印行业发展,展示和交流智能制造和3D打印技术在航空航天、生物医疗、汽车、模具、文创、影视及消费品等领域的应用。

德国弗劳恩霍夫生产技术研究所模具制造事业部经理Moritz Wollbrink应邀出席并做主旨报告。

 



我们聊一下增材制造的历史以及德国的增材制造,特别是我所在的城市的增材制造,同时聊一下研究的推进项目,我们会用一些图表和数字说明。我们知道增材制造的潜力和优势,我们不需要传统的工具,比方说一些激光,我们可以改变传统的工具变成比较灵活的方式,他们有自身的一些优点,同时我们不需要专门的工具,我们可以直接进行打印新的零部件。大家对于增材制造的优势和潜力大家非常了解。我们在增材制造方面的技术还有很多潜力和有待挖掘。从一开始打印是很小的数量,包括现在也不是很大,但是我想未来能够打印的东西会越来越多,潜力也是非常大,对于研究和应用来说都是比较有潜力可挖掘的领域。

我们有很多同事也会和一些教授做粉末激光和金属的增材制造,早在1997年就做单组份金属直接激光烧结结果,在1997年的时候,我们会和增材制造连接在一起。1997年做了首个Patent专利,2001年做了首个可嵌入式模具,2008年做了首个可移植的模具。在德国一直做研发方面的增材制造的工作,并且把它运用当中。德国非常注重研究,同时也是注重应用。我们从基础研究开始,基础研究是由政府提供资金帮助,甚至欧盟提供资金作为第二重要研究领域。基础研究我们应用到特殊领域,我们称为应用领域的研究,做的主要靠弗劳恩霍夫生产技术研究所,这个研究所是德国RWTHAACHEN做研究重要的力量。同时咱们还会和所在的RWTHAACHEN技术大学做合作,然后我们会做产品,从应用到行业应用、产品应用,然后再做进一步的产品研发。最后是产学研方面拉近桥梁就是行业协会、网络和中心,比如说上海增材制造协会就起到了协会的桥梁作用,这是我们整个研究环境中非常重要的部分,我们作为研究机构希望能够架起行业桥梁的作用。

接下来我们看一下研究项目的例子,我们称为IDEA,这是美国联邦政府所资助的项目,这个项目是在今年4月份刚刚开始的,而且势头非常好。我们希望能够覆盖整个增材制造的产业链,在这里面可以看到我们发展一种新材料,发展一种新的工艺流程参数,或者发展一种新的范式。同时我们贯穿了整个行业的价值链,比方说很多公司和机构是共同合作,大家可以在左侧下角看到通过IDEA汇聚不同企业做增材制造整个过程,包括它的研究。左下角大家看一下,我们覆盖整个项目的流程,在上面大家看到我们这个项目当中每一个细分,从设计、建模到参数到LPBF工艺,再到去粉、热处理和机底板分离和传统加工和表面处理和质量控制,以及不同行业化整个过程,所以我们从整个行业化的过程,从人力过程到机器到去粉到热处理机底板分离,去除传统的机器加工,取而代之是新型加工。表面的控制处理和质量的控制,整个数字化工程都展现出来把3D打印进入到下一个阶段行业工业的发展当中,这也是工业4.0重要的部分,而没有太多人工在里面或者人力操作在里面,取而代之更多是全新的工业化流程,去掉人力的过程。

 



这是我们其他的一些例子,也是我们所做的能够把理念会聚到一起集思广益,把理念带到行业和应用当中去。我选择了三个创新的例子,这是我们德国的三个例子。第一个项目是大学和发动机做的工厂项目。是校企合作项目,他们做的是发动机页片集成盘,做的是航空发电机方面,我们可以向行业表明3D打印发挥着重要作用,同时还可以展示出全新的理念,能够用一些理念支持我们的制造,不只是制造零部件的增材制造的支持,同时还会使用制造结构做后处理。比方说刚才所说的制造业片非常小非常薄,我们适用镍机的高温核金,运用新发明的激光粉末床融合工艺避免机器所产生的震动,所以能够若干次使用,而且有更多的可能性。咱们用增材制造不仅是产品的增材制造,零部件的增材制造,还可以做后处理,是一个很好的流程。我本人也非常喜欢这样的工艺流程。

另外一家公司AMNextGen,把增材制造推向下一个台阶。三家公司做汽车、做航空还有做制造的结合在一起,他们有同样的策略,同样的目标会聚在一起实现增材制造行业化过程。他们做了下一代AM增材制造的设施设备展示我们用增材制造今天可以实现什么,并且他们还构建了增材制造的大环境生产零部件。还有一个双向合作的例子,TRUMPF双边合作,绿色激光打印贵重金属,我们使用这样的激光使用新材料在打印过程中。打印贵金属像金和铜,用绿色激光打印,这是全新的应用。咱们可以把它用在增材制造方面,可以推向下一个台阶。
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关键字:增材制造
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