英國(guó)公司Renishaw在今年的芝加哥國(guó)際制造技術(shù)展（IMTS）上談?wù)摿怂麄兊男?D打印機(jī)以及策略來(lái)幫助制造商生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。

在展會(huì)上，Renishaw推出了他們最新的3D打印機(jī)RenAM 500M，并接受現(xiàn)場(chǎng)訂單，其售價(jià)為650000美元（約430000英鎊）。這款激光金屬粉末床3D打印機(jī)將于今年年底開(kāi)始發(fā)貨?！斑@款機(jī)器專(zhuān)注于工業(yè)級(jí)應(yīng)用?！盧enishaw全球解決方案中心（Global Solutions Centers）主任Marc Saunders說(shuō)，“與眾不同的是，它有綜合處理粉末的能力。”

RenAM 500M相對(duì)緊湊，其粉末系統(tǒng)是密封的，這樣可以創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的加工環(huán)境，同時(shí)也便于清潔。它的粉末管理系統(tǒng)也讓參觀者印象深刻。

“從自動(dòng)化角度來(lái)看，粉末管理很重要，因?yàn)樗梢怨?jié)省勞動(dòng)力成本。從產(chǎn)品質(zhì)量角度看，粉末管理同樣重要?！痹谘h(huán)再利用過(guò)程中，RenAM 避免了與氧氣的接觸，而封閉式環(huán)境也是一個(gè)“健康和安全的設(shè)計(jì)，因?yàn)槭止ぬ幚斫饘俜勰┎皇呛馨踩?。?/span>

Saunders說(shuō)：“RenAM有著更高的自動(dòng)化程度、激光功率和生產(chǎn)效率。它還能處理有著高熔點(diǎn)的棘手材料。”

由于制造室環(huán)境是穩(wěn)定的，“它可以加工活性材料?！比绻庸な窃跇?biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的，那么氧化可以削弱一個(gè)金屬零件，但RenAM可以排出制造室內(nèi)的氧氣，從而避免了此類(lèi)問(wèn)題。

將3D打印提升至工業(yè)級(jí)

Saunders在IMTS 2016上發(fā)表了有關(guān)3D打印工業(yè)化路徑的演講，其中他這樣闡釋了Renishaw的觀點(diǎn)：“在未來(lái)幾年，增材制造將成為制造先進(jìn)零件的主流制造工藝?！钡嬲f(shuō)不要炒作，并補(bǔ)充道：“它不會(huì)接管整個(gè)世界，每樣?xùn)|西都不會(huì)突然要求增材制造，但它肯定極有可能沖擊制造、產(chǎn)品和市場(chǎng)?！?/span>

這樣的沖擊將會(huì)通過(guò)“在幾何形狀、所使用的材料和產(chǎn)品上的創(chuàng)新來(lái)創(chuàng)造對(duì)客戶(hù)有很大價(jià)值的新產(chǎn)品”而發(fā)生。

Saunders同樣相信3D打印將“沖擊商業(yè)模式。”由于增材制造可以實(shí)現(xiàn)“大規(guī)模定制，它促成了更多的分布式制造?！边@意味著企業(yè)可以“改變供應(yīng)鏈?！?/span>

他繼續(xù)說(shuō)：“未來(lái)幾年將是一個(gè)有趣的階段，因?yàn)檫@些作用都將發(fā)揮出來(lái)?！?/span>

制造商需要更多的知識(shí)來(lái)充分利用增材制造，同時(shí)也需要引進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程金字塔概念。接著，他描述了“增材制造從快速原型到增材制造設(shè)計(jì)（DfAM）的四個(gè)階段?！?/span>

在初級(jí)階段，“增材制造的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它是一種可重復(fù)的工藝。”Saunders說(shuō)?！霸诘诙A段，即直接零件替換，增材制造可以重新利用材料并考慮不同的商業(yè)模式?！崩缤苿?dòng)產(chǎn)品更貼近客戶(hù)，在更換機(jī)械設(shè)備或替換零件的情況下重組供應(yīng)鏈。第三階段是零件合并，即減少一個(gè)部件中的組件數(shù)或去除連接部位。舉個(gè)例子，當(dāng)用于微波爐制造時(shí)，增材制造可以提高性能，因?yàn)槿コ囟ńM件可以消除背向反射，從而提高了性能。增材制造允許將機(jī)制融合到一個(gè)產(chǎn)品中。第四階段“大量能力開(kāi)始發(fā)揮作用”。例如，增材制造通過(guò)復(fù)雜的內(nèi)部幾何形狀制造輕量級(jí)零件的能力?！傲硪粋€(gè)典型現(xiàn)象是拓?fù)鋬?yōu)化?！盨aunders說(shuō)。例如，通過(guò)生物影響或仿生方式來(lái)改變一個(gè)零件的幾何形狀，而這也可以提高性能。

3D打印也可以被用來(lái)增加一個(gè)組件的表面區(qū)域，例如將晶格結(jié)構(gòu)添加到髖臼杯上來(lái)促進(jìn)骨頭向內(nèi)生長(zhǎng)，或使其更易連接各個(gè)身體部位。在熱傳遞領(lǐng)域，表面面積至關(guān)重要，為此增材制造已經(jīng)被用來(lái)制造發(fā)動(dòng)機(jī)組件。

在演講中，Saunders給出了一個(gè)例子，即增材制造設(shè)計(jì)如何將一個(gè)零件的重量從4.6公斤減至0.4公斤。在適應(yīng)增材制造的過(guò)渡性階段中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，例如零件預(yù)期特性的變化，如剛度。因此，增材制造設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮下游過(guò)程，“增材制造不是一座孤島?！盨aunders說(shuō)。

3D打印最終用戶(hù)

Renishaw提供的3D打印解決方案的特定最終用戶(hù)大多都有保密協(xié)議，如今這已經(jīng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的做法。雖然這種做法令那些想向世界展示他們的技術(shù)是如何工作的3D打印機(jī)公司沮喪，但現(xiàn)今有如此多的企業(yè)認(rèn)為3D打印將給他們一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)從而值得保密這一事實(shí)證明了3D打印行業(yè)的成熟。

“解決方案中心是一個(gè)非常保密的地方，在那里我們會(huì)渡過(guò)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中的一個(gè)敏感點(diǎn)?！盨aunders說(shuō)，“公司不會(huì)讓我們談?wù)撍?，直到他們?zhǔn)備好了?！?/span>

“我們正在與各個(gè)明顯會(huì)采納3D打印的領(lǐng)域的公司合作，如航空航天領(lǐng)域，因?yàn)槲覀冎涝霾闹圃煲呀?jīng)這個(gè)行業(yè)扎下了根。我們也開(kāi)始與汽車(chē)、消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車(chē)運(yùn)動(dòng)和石油天然氣公司合作?！?/span>

Renishaw也聯(lián)手HiETA Technologies參加了幾個(gè)創(chuàng)新英國(guó)（Innovate UK）項(xiàng)目?！八麄冋陂_(kāi)發(fā)像熱交換器這樣的東西。”增加表面散熱面積的潛力使得增材制造成為這個(gè)“非常有前途的領(lǐng)域”中的一項(xiàng)重要技術(shù)。