南极熊导读：3D打印可以很好弥补了传统制造对中小批量和异形工件的不足，而电弧3D打印技术是以电弧为热源，丝材为材料的3D打印技术，很好地解决了粉材3D打印速度慢、成本高的问题，适合用于中大型件的打印，美国Relativity Space已将这一技术用于火箭批量化生产且试飞成功。
英尼格玛是国内领先的智能焊接及电弧3D打印高新技术企业，在电弧3D打印领域研发10余年，形成了材料-工艺-设备-服务全链条自研产品体系，产品可以在无看守的情况下以接近100%的良率批量化生产，具有高速、高可靠性、高一致性的特点。其中，自主研发的电弧3D打印增减材一体机可以将减材步骤融合进自动探测打印缺陷和打印后修正的过程里，实现真正的从0到成品全自动化，达到了国际先进水平。
电弧熔丝增材制造技术
电弧熔丝增材制造技术是基于离散-堆积制造思想，通过三维设计软件建立零件的实体模型，以电弧作为成形热源将金属丝材熔化，按设定的成形路径堆积每一层片，采用逐层堆积的方式成形所需的三维实体零件。电弧熔丝增材制造由传统堆焊技术发展而来，具有设备及材料成本低，材料利用率高（接近100%），沉积效率高，成形零件无尺寸限制等技术优势，能够快速实现大型、中等复杂航空构件的低成本、高效制造，但高的热输入量及沉积速率导致成形构件的表面粗糙度较大，需要后续机加工达到理想的工件状态。
根据热源及成形方式的不同，电弧熔丝增材制造技术分为熔化极气体保护焊（gas metal arc welding，GMAW）增材制造技术[18]，钨极惰性气体保护焊（gas tungsten arc welding，GTAW）增材制造技术及等离子弧焊（plasma arc welding，PAW）增材制造技术。
△ 电弧熔丝增材制造技术原理图（a）GMAW；（b）GTAW；（c）PAW
成形系统及原理
电弧熔丝增材制造是数字化连续堆焊成形过程，包括焊机及焊枪、送丝机构、机器人数控系统、计算机控制系统、传感器及操作平台。采用WAAM成形系统制备金属零件涉及三个主要工序：路径规划、沉积过程及后处理。对于特定的CAD零件模型，计算机控制系统中的3D切片及编程软件通过分析CAD零件模型、原材料类型，自动生成沉积过程所需的工艺参数及机器人运动路径规划，焊枪随着机器人手臂按照既定的路径逐层堆积形成零件，系统配备的各类传感器同步监测零件制备过程中的焊接参数、熔滴过渡形式、焊缝形貌及层间温度等信息并及时反馈计算机控制系统进行工艺优化以避免潜在的工艺缺陷，从而获得尺寸精度高、无缺陷的金属零件。
面向电弧熔丝增材制造的高性能金属材料
铝合金因其具有高比强度、比模量和良好的断裂韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能，是航空航天领域重点的结构材料。近年来国内外研究人员针对航空装备常用的Al-Cu系、Al-Zn-Mg-Cu系、Al-Cu-Mg系、Al-Mg系、Al-Si-Mg系铝合金的WAAM技术开展了深入研究并取得了一定进展。
钛合金具有比强度高、密度低、耐高温及耐腐蚀等优点，成为飞机、航空发动机结构减重、提高推重比和提高燃油率的关键材料。相比于铝合金，钛合金由于热加工窗口窄、热加工塑性差和变形抗力大等特点。
接下来，我们看一下英尼格玛推出了哪些电弧增材制造系统。
ArcMan S系列轻量级智能化电弧增材制造系统
ArcMan S1系列作为迷你型一体式智能电弧增材制造系统，在IungoPNT增材软件的引导下，通过灵活的六轴机器人配置超高稳定性的熔丝电源实现高性能、高效率、高性价比的中小型金属构件的智能增材制造。同时配置了熔池监控系统、过程打印数据监控、环境温湿度监控以及集成式排烟除尘系统。从教学培训、材料开发、设计研发到制造生产，无论您是否具有丰富的电弧增材经验，都可以朝“思”暮“享”。
产品参数
1、ArcMan S1 Basic
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：职业教育、材料研究、技能竞赛等
成型范围：700*500*450mm（不同时可达）
设备尺寸：约1500*1400*2000mm
熔丝电源：定制国产焊接电源（ENIGMA）
执行机构：JAKA Zu7
配置软件：IungoPNT V3.0
2、ArcMan S1 Adv
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：职业教育、材料研究、技能竞赛等
成型范围：800*500*500mm（不同时可达）
设备尺寸：约1500*1400*2000mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：IRB 1200-5/0.9
配置软件：IungoPNT V3.0
产品特点
1、适用性强：广泛应用于材料开发、创新应用开发、教学实操、产品打样/生产、产品修复等场景；可增材材料种类如铝合金、镁合金、高温合金、硬质合金、钴铬合金、镍基合金、铜合金、不锈钢、钢等。
2、智能化：搭载专为电弧增材开发的IungoPNT软件，更适合电弧增材的专有切片方式、填充路径规划，实现基于图形优化的增材质量控制；结合电弧增材工艺特性，针对整个工件及特殊特征位置，智能优化增材程序，减少打印缺陷的产生。
3、高质量、高效率、低成本：搭载自主设计定制的WeldWand系列PlusMIG焊枪，保证打印过程稳定性并提高打印精度，不锈钢的最小打印厚度可达2mm；设备成型效率高，工艺库自带参数的成型效率最大可达1085cm³/h；耗材成本低，部分低至7-8元/kg。
4、过程可视化：通过极高还原度的布局仿真和动态路径仿真，打印过程动态展现，360度无死角变速查看，提前离线校验可达性和奇异点，拒绝“盲打”，提高打印效率。
5、便捷性、轻量化：设备占地面积小，整机重量仅1T，操作人员可轻松推动设备至合适的操作位置并固定。无需额外的辅助设施及场地安装要求，接通电源及保护气即可完成快速部署。
6、易用、友好人机交互：操作简单，搭载电弧增材专用CAM软件IungoPNT，只需六步即可实现增材；一键式按钮启动，闭环软件控制，简单便捷。
7、安全防护：设备具有一体式防护外壳，配置防弧光可降噪升降观察门，隔绝弧光和噪音伤害；配置熔池相机，可通过显示器清晰观看熔池及电弧状态；配置烟尘过滤系统，防止烟尘损害人体呼吸健康。
ArcMan P系列生产力型电弧增材智能制造单元
ArcMan P系列是真正意义上实现全数字化过程质量监控的生产型电弧增材智能制造单元，广泛应用于国防、航空航天、船舶等应用领域大型复杂构件批量生产、产品修复等场景。
在电弧增材专用CAM软件IungoPNT的控制下，通过Q-Ark质量方舟系统，配合智能网关和IungoMC智能制造管理系统等，对增材成型过程中的增材路径、工艺参数、环境参数、工件形貌、熔池、温度场信息等进行采集、分析、存储、追溯，实时感知过程缺陷，动态修正增材程序，实现全数字化过程质量监控闭环。
同时帮助用户更好掌握设备及产品的生产状态和信息，实现对人员、工厂、设备的全流程管理，实现适应稳定连续生产需要的智能电弧增材制造。
产品参数
1、ArcMan P1200
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：批量生产，航空航天、军工等
成型范围：Φ1200mm*H1500mm（筒体）
设备尺寸：4600*3600*4000mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：IRB 4600-40/2.55
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
2、ArcMan P1800
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：批量生产，航空航天、军工等
成型范围：Φ1200mm*H1800mm（筒体）
设备尺寸：4600*3600*4600mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：IRB 4600-40/2.55
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
产品特点
1、全数字化过程质量监控及追溯：可选配专利的Q-Ark质量方舟系统及自研电弧专用CAM软件IungoPNT V4.0 Premium，集增材路径孪生、工艺参数及环境参数采集、3D形貌检测、动态路径规划、熔池形貌及层间温度场监测等实时过程质量监控功能于一体，实时感知过程缺陷，动态修正增材程序，控制增材轮廓精度≤2.5mm、高度精度≤1mm，实现全数字化过程质量监控闭环;过程质量监控数据通过设备搭载的本地服务器存储，存储空间16T，支持1个月内生产过程数据存储、回看、导出。并可根据实际需要扩容升级。
2、连续稳定生产保障：搭载自主研发的MaxFeed数字化大盘送丝舱，支持使用70kg大盘丝（可兼容传统小盘丝），降低增材过程中更换丝材的频率；配置丝材余量监测及报警功能，保障增材过程连续性；同时舱体内具有加热及除湿系统，保证焊丝干燥，减少增材过程气孔等缺陷的产生;提供IungoQMC设备管理看板，生产管理者可以随时预览设备详情、设备孪生、员工信息、任务信息、能耗数据、易损件更换提醒等信息，为用户实现对人员、工厂、设备的全流程有效管理提供保障。
3、大型复杂构件高质量增材：控制软件采用自研电弧专用CAM软件IungoPNT V4.0 Premium，提供更适合电弧增材的切片、规划路径填充方式，结合工艺特性，针对整个工件及特殊特征位置，智能优化增材程序，以减少增材缺陷的产生;八轴联动，适用于大型复杂构件增材，同时配置零点定位系统，工作平台可与变位机快速脱离或重新自动锁紧，无需额外定位基准，在增材过程中便捷衔接机加工等工艺，满足大型复杂构件增减材复合加工需求;结合自主设计的WeldWand系列PlusMIG焊枪使用，保证增材过程稳定性并提高增材精度;自动环境除湿、加热，控制设备内部环境温度、湿度，以保证良好的增材制造环境。
4、使用者友好的人性化设计：易用、便捷、友好人机交互；软件操作简单易用，生产过程智能化程度高，无需丰富增材经验的操作人员也可以快速上手；通顶电动移门设计，便于大型工件装卸；配置工具收纳抽屉，便于工具日常管理；翻转式控制器支架抽屉，满足不同场景下在设备内、外部进行操作；配置智能除尘系统，自动完成设备内部整体进行吸烟除尘过滤，防止烟尘；损害人体呼吸健康，且排放物全部达到标准;实时监测设备内部环境氧含量，确保设备内作业安全；预设保护气安全存放位置，支持外接集中供气。
ArcMan M系列智能化原位电弧增减材复合制造系统
ArcMan M系列是全球市面上最先进的复合型增材装备之一，它拥有两种类型（机床型/机床机器人复合型），用于复杂结构件的一体化成型，直接生产出近净成形件甚至成品件。可广泛应用于生产线易损部件的快速制造替换，户外和移动场景（公路、船舶上等）中零件的快速修复，以及替代传统工艺无法制造的场景等。
在电弧增材专用CAM软件IungoPNT的控制下，快速生成增材路径以及过程减材路径（内/外壁减材路径暂时通过第三方软件控制，后续迭代优化）通过自动切换增材/减材工具端实现产品的全自动生产。同时配有IungoQMC智造平台对生产过程中的路径、工艺参数、环境参数、信息等进行采集、分析、存储、追溯，实现全数字化过程质量监控。帮助用户更好掌握设备及产品的生产状态和信息。
产品参数
1、ArcMan M500
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：航空航天、军工、交通、模具等
成型范围：500*500*600mm
设备尺寸：3560*1960*2620mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：三轴机床
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
2、ArcMan M2000
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：航空航天、军工、交通、模具等
成型范围：2500*2000*1200mm
设备尺寸：4000*6000*4500mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：三轴机床
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
3、ArcMan M3000
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：航空航天、军工、交通、模具等
成型范围：3500*2500*1000mm/φ1200*H2500mm
设备尺寸：11000*8000*5200mm
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：工业六轴机器人+4外部轴+三轴机床
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
产品特点
1、快速直接成型：通过增材-减材-增材交替的方式，打印出接近产品形状尺寸的
零件，再切换减材工具端加工出近净成型零件；通过切换不同的刀具，实现零件不同位置及特征的加工。
2、智能化：搭载专为电弧增材开发的IungoPNT软件，更适合电弧增材的专有切片方式、填充路径规划，实现基于图形优化的增材质量控制；结合电弧增材工艺特性，针对整个工件及特殊特征位置，智能优化增材程序，减少打印缺陷的产生。
3、移动制造：主体执行系统尺寸3500*1600*2000mm（拆去设备外壳），可安装于军用方舱，民用集装箱内，实现零部件陆地/海洋的移动修复或制造（制造条件简单仅需电、焊丝基板、保护气），在不需要复杂的生产条件同时，又大大提高制造效率。
4、过程可视化：离线调用高还原度设备布局进行仿真操作，校验机器人的可达性、奇异点等，从而减少现场测试时间，提高效率。路线规划的轮廓精度高达0.25mm。通过路径仿真，打印过程动态展现，360度无死角变速查看，保障打印成功率，拒绝“盲打”。
5、多形式：M3000的龙门执行机构中间可安装大型三维柔性平台，用于中大型框架、箱体类构件的增/减材制造；三维柔性平台移除后，可通过地下地基上安装的三轴变位机实现中大型同类本体及其加强筋/挂耳等（翻转变位打印）的增/减材制造。
6、连续生产保障：搭载自主研发的MaxFeed数字化大盘送丝舱，支持使用70-200kg大盘丝（可兼容传统小盘丝），降低增材过程中更换丝材的频率；配置丝材余量监测及报警功能，保障增材过程连续性；舱体内具有加热及除湿系统，保证焊丝干燥，减少增材过程气孔等缺陷的产生;提供IungoQMC设备管理看板，生产管理者可以随时预览设备详情、设备孪生、员工信息、任务信息、能耗数据、易损件更换提醒等信息，为用户实现对人员、工厂、设备的全流程有效管理提供保障。
ArcMan V系列，超大型模块化扩展电弧增材智能制造单元
ArcMan V系列是专为航天事业量身定制的立式超大型电弧增材智能制造单元。设备采用模块化设计，用户根据实际生产需要，可扩展设备增材高度，满足φ3.35-6m x 3-12m超高筒体构件增材需求。V系列同时支持模块化功能扩展，可根据实际需求搭载专用机器人减材工具系统及Q-Ark质量方舟系统，实现超大型复杂构件原位增减复合制备工艺，并提供全数字化过程质量监控。
产品参数
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：航空航天、军工、交通、机械制造等
成型范围：依据产品尺寸定义：Z=3/6/9/12，Φ=3/5/7
设备尺寸：依据型号定义
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：工业六轴机器人+X移动轴（选配Y/Z移动轴以及旋转轴）
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
产品特点
1、扩展性：可扩展增加执行机构的移动轴/旋转轴以实现增材范围的增加;可扩展激光诱导以实现激光电弧复合；可扩展全数字化过程质量监控及追溯，以实现生产过程全流程监控、反馈、记录，记录可随工件交付客户。
2、过程可视化：离线调用高还原度设备布局进行仿真操作，校验机器人的可达性、奇异点等，从而减少现场测试时间，提高效率。路线规划的轮廓精度高达0.25mm。通过路径仿真，打印过程动态展现，360度无死角变速查看，保障打印成功率，拒绝“盲打”。
3、智能化：搭载专为电弧增材开发的IungoPNT软件，更适合电弧增材的专有切片方式、填充路径规划，实现基于图形优化的增材质量控制；结合电弧增材工艺特性，针对整个工件及特殊特征位置，智能优化增材程序，减少打印缺陷的产生。
4、易用、友好人机交互：设备操作简单，搭载电弧增材专用CAM软件IungoPNT，只需六步即可实现增材。设备配置了启动、停止、暂停、复位以及急停按钮，并且与软件控制形成闭环，在软件操作完成后仅需按启动按钮即可进行打印，十分简单便捷。
5、数字化：可选配专利的Q-Ark质量方舟系统及自研电弧专用CAM软件IungoPNT V4.0 Premium，集增材路径孪生、工艺参数及环境参数采集、3D形貌检测、动态路径规划、熔池形貌及层间温度场监测等实时过程质量监控功能于一体，实时感知过程缺陷，动态修正增材程序，控制增材轮廓精度≤2.5mm、高度精度≤1mm，实现全数字化过程质量监控闭环;过程质量监控数据通过设备搭载的本地服务器存储，存储空间16T，支持1个月内生产过程数据存储、回看、导出。并可根据实际需要扩容升级。
6、连续生产保障：搭载自主研发的MaxFeed数字化大盘送丝舱，支持使用70-200kg大盘丝（可兼容传统小盘丝），降低增材过程中更换丝材的频率；配置丝材余量监测及报警功能，保障增材过程连续性；舱体内具有加热及除湿系统，保证焊丝干燥，减少增材过程气孔等缺陷的产生;提供IungoQMC设备管理看板，生产管理者可以随时预览设备详情、设备孪生、员工信息、任务信息、能耗数据、易损件更换提醒等信息，为用户实现对人员、工厂、设备的全流程有效管理提供保障。
ArcMan H系列，超大型模块化扩展电弧增材智能制造单元
ArcMan H系列是超大型模块化扩展电弧增材智能制造单元。设备采用模块化设计，用户根据实际生产需要，可扩展设备增材长度，满足大尺寸筒体构件增材需求。
H系列同时支持模块化功能扩展，可根据实际需求搭载专用机器人减材工具系统及Q-Ark质量方舟系统，实现超大型复杂构件原位增减复合制备工艺，并提供全数字化过程质量监控。
产品参数
适用材料：铝合金/镁合金/铜合金/不锈钢/碳钢（等可焊接材料-焊丝）
应用领域：航空航天、军工、交通、机械制造等
成型范围：依据产品尺寸定义：X=2/4～
设备尺寸：依据型号定义
熔丝电源：TPS 4000 CMT Adv
执行机构：工业六轴机器人+Z移动轴（选配X/Y移动轴以及旋转轴）
配置软件：IungoPNT V4.0 Premium
产品特点
1、扩展性：可扩展增加执行机构的移动轴/旋转轴以实现增材范围的增加;可扩展激光诱导以实现激光电弧复合；可扩展全数字化过程质量监控及追溯，以实现生产过程全流程监控、反馈、记录，记录可随工件交付客户。
2、过程可视化：离线调用高还原度设备布局进行仿真操作，校验机器人的可达性、奇异点等，从而减少现场测试时间，提高效率。路线规划的轮廓精度高达0.25mm。通过路径仿真，打印过程动态展现，360度无死角变速查看，保障打印成功率，拒绝“盲打”。
3、智能化：搭载专为电弧增材开发的IungoPNT软件，更适合电弧增材的专有切片方式、填充路径规划，实现基于图形优化的增材质量控制；结合电弧增材工艺特性，针对整个工件及特殊特征位置，智能优化增材程序，减少打印缺陷的产生。
4、易用、友好人机交互：设备操作简单，搭载电弧增材专用CAM软件IungoPNT，只需六步即可实现增材。设备配置了启动、停止、暂停、复位以及急停按钮，并且与软件控制形成闭环，在软件操作完成后仅需按启动按钮即可进行打印，十分简单便捷。
5、数字化：可选配专利的Q-Ark质量方舟系统及自研电弧专用CAM软件IungoPNT V4.0 Premium，集增材路径孪生、工艺参数及环境参数采集、3D形貌检测、动态路径规划、熔池形貌及层间温度场监测等实时过程质量监控功能于一体，实时感知过程缺陷，动态修正增材程序，控制增材轮廓精度≤2.5mm、高度精度≤1mm，实现全数字化过程质量监控闭环;过程质量监控数据通过设备搭载的本地服务器存储，存储空间16T，支持1个月内生产过程数据存储、回看、导出。并可根据实际需要扩容升级。
6、连续生产保障：搭载自主研发的MaxFeed数字化大盘送丝舱，支持使用70-200kg大盘丝（可兼容传统小盘丝），降低增材过程中更换丝材的频率；配置丝材余量监测及报警功能，保障增材过程连续性；舱体内具有加热及除湿系统，保证焊丝干燥，减少增材过程气孔等缺陷的产生;提供IungoQMC设备管理看板，生产管理者可以随时预览设备详情、设备孪生、员工信息、任务信息、能耗数据、易损件更换提醒等信息，为用户实现对人员、工厂、设备的全流程有效管理提供保障。
| 
京公网安备11010802043351