AM高端对话(一) | 3D打印行业未来发展,大咖们怎么说

3D打印教育培训
2023
09/26
12:04
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TCT亚洲展开展首日,一场别开生面的AM高端对话The C Suite View在Tech Stage舞台上演。

论坛邀请了来自华曙高科的创始人、董事长 许小曙博士,江苏永年激光的董事长 颜永年教授,玛瑞斯的首席技术官兼执行副总裁 Bart Van der Schueren先生,以及巴斯夫Forward AM的CEO Martin Back先生,分享包括SLM、SLS技术的研究发展与市场应用,激光粉末床熔融技术的历程回顾与未来发展路径,制造业对于投资增材制造的意愿、障碍及应对措施,AM价值链协作为客户带来哪些价值等。

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2023年TCT科技讲台

四位嘉宾分享了各自在增材制造领域多年的从业经验与前瞻性思考,为行业内的企业家、投资者、高管和创新者提供更多深入探索未来发展路径的机会和学习资源。

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行业龙头企业华曙高科创始人、董事长许小曙博士发表了《增材创新开启产业化生产新时代》主旨分享。许博士表示,目前3D打印技术正处于高速发展阶段,随着金属3D打印技术日益成熟,其已成为一个可以实实在在进行终端批量生产的工具。

许博士深入分析了当前和未来市场对增材制造技术的需求牵引,以及华曙高科为更好地满足产业化增材制造用户的需求,在提升生产效率、质量、稳定性以及降低成本、自主可控等领域一系列降本增效的技术创新工作和成果,包括华曙自主研发的大尺寸金属3D打印效率提升项目、多激光、少支撑工艺、PEEK材料稳定打印技术以及增材制造生产过程自动化技术等等。

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作为3D打印行业元老级人物之一的颜永年教授,主要分享了他在激光熔化技术方面的一些体会。

颜教授说到,目前粉末床激光熔化已经做到了三个统一:在精度提高的情况下,售价并未上涨,效率并未下降,材料种类范围也没有缩小,即精度和经济、效率、材料种类选择三方面的统一。

目前,SLM引起了产品结构的重新定义,已经成为3D打印的中坚力量。在航空航天领域,预计到2030年,SEURAT公司装机容量到100千瓦,年产量500吨,32台打印机一个工厂,可以实现全部自动化;而在3C电子领域,前段时间华为、苹果的3D打印手表外壳,让大家看到3D打印技术是可以跟CNC加工媲美的。除此之外,结合国外内外技术的发展趋势,颜教授总结主要有以下几个方面:增加激光扫描束数,增加激光功率,采用蓝光波长的研究,以及激光投影和脉冲扫描技术也背备受国内外研究机企业的重视。

最后,颜教授向大家介绍了江苏永年激光近期开发的一项新技术——动分技术。由于大型的3D打印最大的问题是工作效率,以及成形过程中的可靠性、连续性,动分技术在不固定扫描的情况下,可实时、动态地进行重新分配,从而大大提高了大型设备的可靠性,成形过程连续性和可靠性。

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*“动分技术”,即“动态分配扫描任务(面积)”的技术。采用冗余扫描,即同一扫描分区(象限)上,有多束激光,无漏无重地同时扫描,当某1束激光失效,现场由动分软件实时重新分配给余下的激光束,扫描任务仍可持续进行。

为了实现动分,公司还专门开发了模块化、可集成化的扫描头,独立又可集成拼装成一个完整的、恒温恒湿的系统。目前,公司已经研发设计了一台36束激光的设备,已进入最终调试阶段。

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过去三年间,新冠疫情的来袭也带来了一系列连锁反应,例如集装箱船在苏伊士运河搁浅所带来的物流运输问题,欧美国家出现的高通货膨胀问题,以及全球气候变化等等。Bart Van der Schueren先生的演讲便主要围绕如何通过增材制造技术,对当前发生的系统性变革加以利用。面对易变、不确定性和模糊性并存的世界,制造业该如何应对?又该如何驾驭这一系列的系统性变革?

为了了解制造业企业是如何看待3D打印的,以及他们是否做好了接纳3D打印的准备,团队对德国、日本和欧洲企业做了一系列调研工作。首先,根据受访企业的回答,3D打印已与AI人工智能&机器人技术,数字化并驾齐驱,成为三大未来新技术之一。谈到增材制造技术应用的拐点,则是从最开始的手板制作、原型设计,到目前普遍使用增材制造生产备件或者普通的零件。这其中,47%的受访企业表示有意向使用增材制造来生产零件。在这三个国家,美国占比60%,德国占比43%,日本则占到36%。

最后,当问到受访企业增材制造的价值在哪里?为什么要使用增材制造?在韧性制造的概念下,为什么要使用增材制造?这虽然不是一个新话题,但重要的是已经有越来越多的企业认识到增材制造为生产带来的灵活自由、高性价比、可持续性、供应链低风险等诸多好处。

当然,也有公司谈到增材制造生产中面临一些障碍,其中质量问题、生产效率问题、材料种类以及成本控制等被反复提及。Bart先生认为员工对增材制造知识的认知和运用是束缚公司前进的原因之一。增材制造不是孤立的技术,而是庞大生产链条当中的一部分,Materialise一直致力于帮助客户,解决技术的复杂问题。公司的软件工具可将生产过程中的技术进行集成,并模拟工作流程,省去多次迭代打印,减少成本开支。

在这个动荡的时代,我们面临着很多不确定性,但也意味着机遇来临。根据调查,有94%的公司都计划在未来扩大增材制造,其中46%的受访公司表示会翻倍引入增材制造技术。值得一提的是,大部分制造公司表明他们更倾向于在公司内部生产。也就是说,71%的受访公司将扩大其内部打印的能力,只有8%的受访公司将更多的依赖于供应链以及外包。

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Martin Back先生以一段自行车赛运动员影片开启他的演讲内容,深入浅出地分析了增材制造中协作的力量,速度的力量,以及成功的力量。

对增材制造这样一种新技术来说,我们需要摒弃掉之前的标准和传统做事的方式,以一种新的方式来共同发现和探索解决方案,了解应用需求以及产品的特性是什么,同时还有它背后的流程是什么。这三大元素统一后,3D打印这项新技术才能真正发挥影响力。

在一个自行车计算机模型的案例中,客户需要生产一个能够控制速率以及输出功率的车载计算机,这就意味着该计算机的支架必须轻盈无负担。当时面临的挑战主要有两点:一是在电脑模型被重新设计后,还能适应糟糕的路况;二是确保产品能够满足后续的快速迭代。

当然,结果是好的。在四个月当中,公司共销售了3500个这样的计算机模型,而且由于部件的属性特殊,目前只能通过增材制造来实现——减少材料的同时使用超薄的碳纤维加固材料,使其重量减轻50%,仅有17克。这中间,团队在不断与客户沟通的过程中学习新知识,产生新想法,通过模型模拟比赛路况,模拟计算机能力,进行了多次迭代与结构优化。短短六个月,团队向客户提供了最优解决方案,确保以低风险的方法实现了生产。这样的成功案例有很多,但是都有一个共同点,开放性的合作是成功的关键所在。

拥有灵活的团队进行能够做成许多事情,公司的能力也将不断地得到应用。在一次次合作中,发挥我们在解决方案中的设计能力和模拟能力,以及在材料方面也不断推进,向前发展。

我们认为用增材技术可以有无限的应用,虽然目前我们只占了整个制造业的1%。但是挑战与机遇并存,作为产业中的一份子,BASF Forward AM有一些所谓的“超级英雄”团队,帮助客户达成最优化生产方案。根据BASF Forward AM的设计工程能力以及深厚的模拟技术、工作流的管理,以及丰富的材料知识,希望能够与大家一道,找到下一个可以升级的增材制造的解决方案。

TCT Asia 2024
时间与地点

5月7日 09:00 - 17:30
5月8日 09:00 - 17:30
5月9日 09:00 - 15:00

国家会展中心(上海)


如您想咨询2024年参展事宜,可联系TCT亚洲展销售同事:

陶小姐
+ 021 6195 3533
eva.tao@vnuexhibitions.com.cn






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