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站在行业发展风口 国内金属3D打印迎来跨越式发展

2016-04-01 09:37
来源: 3D打印网

  2016年3月10日-12日,亚洲3D打印、增材制造展览会(简称“TCT亚洲展”)在上海举办。作为世界领先的测量与过程控制解决方案供应商,雷尼绍公司携最新增材制造平台-AM 400及多类型3D打印金属产品部件(如航空航天、汽车、模具、医疗产品部件等)亮相展会。展会期间雷尼绍增材制造产品业务销售经理施慧先生接受了OFweek 3D打印网独家专访,以下为专访实录。

  据了解,雷尼绍公司增材制造技术主要包括激光熔融、真空铸造和注塑成型技术。这三种技术有何特点与区别?主要应用领域分别是什么?

  施慧:三种技术对应的是三种不同的加工理念。激光熔融主要针对金属材料,通常应用在高度复杂的零件制造;真空铸造主要应用于小批量复制,鉴于3D打印成本偏高,原型件的批量复制便常常采用真空铸造技术;注塑成型属于比较成熟的工业化生产手段,是一种大规模批量生产方式。这三种技术对应不同的生产阶段,涵括从单个到小批量再到大批量生产全过程。

  目前,雷尼绍客户主要集中在航空航天等高精尖领域,所以会更加倾向于激光熔融技术。我们都知道,3D打印技术是对传统加工技术很好的补充,其中激光熔融技术能够更加便捷高效地完成原型设计。因此,借助激光熔融技术,我们可以根据客户需要做出相对应的产品,但是否需要后期处理还得视客户最后使用的环境而定。

  工业应用中金属增材制造技术发展迅速,目前主要应用在哪些领域?如何与传统工业实现互补?

  施慧:近些年,金属增材制造技术取得了快速发展,其主要应用包括以下几方面:一是医疗领域,主要用于牙科和植入物,可根据病人实际情况实现私人化定制;二是航空航天领域,由于其部件结构复杂需要多道工序,传统工艺无法实现。而3D打印技术却优势明显,可以一次性成型并保持整体结构性,对于航空航天产品的机械性能和使用寿命都有很大的提升,同时还可大大降低加工成本;三是注塑模具领域,传统方式冷却水道只能打到底座,没有办法延伸到细节部分。而3D打印技术可以随着模型表面走势设计水道,提高注塑生产效率,而且光泽度也更好。从以上3D打印的主要应用中可以看出,批量生产中仍以传统工艺为主,在定制化、结构复杂、特种应用等领域,3D打印技术可以实现与传统工艺良好的互补作用。

  相对于传统工艺做减法的方式,3D打印作为一种增材技术,与传统工艺设计师的理念还不是很契合,雷尼绍会有怎样的调整?

  施慧:这是我们目前遇到的比较大的瓶颈。众所周知,一个设计师在设计一款产品时,首先考虑的是产品的可行性以及用何种加工方式加工出来。针对这个问题,雷尼绍在上海专门成立了一个亚太区技术和应用中心,从源头向用户普及如何设计一个针对3D打印工艺的产品,这与传统工艺的设计理念是不一样的。英文我们定义为“Design for process”,也就是从设计端的整个工艺流程再造。

  本届展会中,雷尼绍重点展示了哪些产品?主要性能指标如何?与同类型产品相比有何优势?

   施慧:这次展会我们展出的是去年11月份在欧洲模具展新发布的一款设备AM400,相对于同类产品来说,它最大的一个特点就是安全性,对安装环境的要求没那么苛刻。作为工业级生产设备,你不可能像实验室一样去搭建厂房,所以在设备安全性方面,我们做了很大的提升。比如,工作舱里面本身是一种激光加工环境,如果有氧气,除了影响加工效果之外,还很容易发生爆炸现象,对安全是一种隐患。而雷尼绍最典型的一个专利技术就是真空辅助系统,它能够有效地隔绝外界空气,起到一个很好的隔绝和保护作用,从而降低安全隐患。

  同时,我们最新的 AM400还集成了最新的光学控制软件OCS,具有专利技术的大滤芯系统,二次气刀保护模块以及70微米的光斑直径(保证加工部件的精细度)。

  虽然增材制造技术已经发展多年,但主要还集中在设计或小批量阶段。增材制造技术在大批量生产中还存在哪些限制因素?增材制造如何打开工业化应用大门?

  施慧:目前,增材制造技术虽然取得了诸多应用,但离真正工业化应用还有一段距离,其限制因素主要有以下两个方面:

  一是加工耗材成本。相对传统或现有的规模化生产工艺,金属增材制造的合金粉末耗材加工还偏高。随着工业化应用的增多,耗材需求量的增大,成本一定会相应将下来。

  二是整个行业缺乏统一的质量检测标准。3D打印技术毕竟还是一种新技术,作为生产型的设备去使用时,就会涉及到一个问题,即我们如何去控制产品质量,现在整个行业内都缺乏一个统一的标准。据我所知,目前一些走在前沿的企业,在自己公司体系内已经有一套标准。我相信,随着企业标准逐渐成熟完善,也将会逐渐推向整个行业。

  目前国内金属增材制造技术应用现状如何?在市场开拓方面还存在哪些困难?

  施慧:从去年3月份工信部发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,到今年两会国家重提增材制造产业的发展,政府政策的大力支持进一步提升了3D打印产业的发展机遇。未来国内3D打印将迎来井喷式发展,技术瓶颈不断突破,市场空间巨大,无论是民用市场还是工业市场,都将会进入一个高速发展期。当然与欧美国家相比,我们也还存在一定的差距,毕竟他们一直走在市场前沿,已经开始大规模地采用金属打印技术生产零件,而国内却还集中在科研,试制和小批量定制化加工方面。

  随着国家政策扶持,国内3D打印企业发展迅速,同时也存在诸多问题。您认为国内3D打印面临的主要问题有哪些?是否有“过热”现象?

  施慧:雷尼绍作为全球知名的精密测量和加工控制系统解决方案厂商,我们本身就在现有的规模化高端制造业中取得巨大成功,当然包括中国市场(雷尼绍全球最大市场之一)。我们一直秉承的企业理念是:1. 创新的专利化技术,提供具有原创和竞争力的产品; 2. 所有的产品竟可能的在欧洲自己的工厂内部生产,保证高品质的工业产品;3. 靠近我们的用户以及核心合作伙伴们,从而提供本地化的快速和专业服务。这三点一直是我们公司40多年来在全球成功的基本要素。当然,针对金属AM(金属增材制造)产品,我们还在不断的加大研发,新产品(系统和应用软件)和人员的投入,提供为迎接工业用户需求的规模化生产用的产品。从加工效率,稳定性,安全性,自动化程度等各方面不断完善和突破。同时积极调动传统精密测量和加工控制等传统产品的资源,提供满足真正工业化生产的产品或解决方案。整个集团公司内部光是软件开发人员就超过300多人,这也是增材制造产品部门可充分利用的资源之一。

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