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3D打印材料

多原材料生产加工与自动化技术,表明三维打印怎样迈向智能化系统


发布日期:2020-12-05 来源: 凌云3D


在亚琛弗劳恩霍夫激光器技术研究室Fraunhofer ILT的领导干部下,“futureAM – 新一代增材制造”是于17年十一月发布的,致力于将金属材料构件的增材制造加快最少10倍。关键展现从订单信息到进行金属材料三维打印组件的数据和物理学升值的总体主视图,总体目标是向增材制造的新一代技术迈入。在亚琛Fraunhofer ILT的领导干部下,此外五个Fraunhofer研究室(IWS,IWU,IAPT,IGD和IFAM)已经参加该新项目。

以前,充足详细介绍了亚琛弗劳恩霍夫Fraunhofer ILT在快速激光器原材料堆积,及其带五个扫描振镜、可拓展的下一代选区激光器粉末状床金属材料三维打印技术行业的进度,文中未来领略到Fraunhofer IWU研究室在根据促进增材制造迈向智能化系统层面的进度。

防止过程终断

“futureAM – 新一代增材制造”的第四个科学研究主题风格牵涉到自动化控制的开发,该自动化控制容许根据粉末状床的增材制造加工工艺全自动生产制造作用集成化的组件,并对增材制造的组件开展自动化技术、独立的后生产加工解决。

在激光熔融的制作工艺中应用全自动组件集成化能够降低生产制造过程中的手动式解决流程;它能够防止过程终断,进而提升 组件品质的精确性。

开发自动化技术的增材制造模块是为了更好地促进增材制造技术的产业发展过程,根据灵便的自动化技术定义,可依据过程规定自主配备。弗劳恩霍夫-Fraunhofer IWU数控车床与成形技术研究室开发的解决方法包含用以解决、除去粉末状,除去支撑点构造,用以机械自动化的后处理工艺和检验等控制模块。

多原材料生产制造

弗劳恩霍夫-Fraunhofer IWU数控车床与成形技术研究室开发了一种融合粉末状床加工工艺和多种多样原材料生产制造的具有几何图形协调能力的新理念,掌握到它是根据安裝含有调节器和吸脂控制模块的解决系统软件来开展部分粉末状除去而建立的。

最先,在激光熔融机器设备的室内空间中,将粉末状从组件凝结地区的凹模中清除。随后,根据调节器在组件地区加上构造,过程中还包含硬底化和烧结法的运用,这种加工工艺可以完成所必须的原材料特点(比如导电率或绝缘层)。

组件融合

Fraunhofer IWU开发的用以多种多样原材料生产制造的系统软件技术不用开启激光熔融机器设备,根据加上爬取器,将半成品加工、感应器或电动执行机构集成化到组件中。

为了更好地演试Fraunhofer IWU开发的用以多种多样原材料生产制造的系统软件技术作用, IWU应用了玻璃封装的RFID应答器(也称之为 RFID 标识),该应答器被置放在立即坐落于所生产制造组件表层正下方的内腔中,并在接着的搭建过程里将其密不可分封裝在组件中。该应答器用以储存和载入相关生产制造过程或组件特性的信息内容。

独立后生产加工

当今金属材料增材制造中下游生产加工流程并未完成自动化技术,一部分缘故是要生产制造的零件的几何图形样子不一样,对自动化技术产生了巨大的挑戰。针对金属材料增材制造,大部分手动式后处理工艺成本费尤其高:它占总解决成本费的70%。Fraunhofer IWU数控车床与成形技术研究室已经为每个过程开发各种各样独立技术控制模块,由智能机器人承担产品工件的解决和后生产加工。

Fraunhofer IWU的科学研究工作人员开发了一种可融入模块的模块化设计定义,用以可全自动后生产加工增材制造的组件。模块化设计定义中包括了各种各样组件和大批量生产总数少至关1件的商品后生产加工方式。

用以根据增材制造对组件开展独立后生产加工的生产制造模块定义。Fraunhofer IWU

应用分析法,能够明确工作中室内空间中弯曲刚度特别适合生产加工的地区。除此之外,该实体模型还能够应用过程操纵来赔偿数控刀片途径的不正确。

电子光学精确测量是分辨赔偿过程不正确的第一步,所获得的云数据被传送到云空间与具体图形的三维实体模型开展较为。赔偿进行后,再度精确测量组件,反复此过程,直至做到明确的组件品质。

组件鉴别

根据组件近中表层的凹腔形成QR码,鉴别组件。?Fraunhofer IWU

增材制造的组件开展全自动返修的必要条件是在每一个加工工艺流程中对组件开展安全警示标志。它是将商品信息连接到过程主要参数并追踪每一个组件的过程链的唯一方式。Fraunhofer IWU开发了用以即时检验构件近表层地区中明确的内腔的精确测量过程,开发即时载入信息内容需要的优化算法是科学研究主题活动的关键构成部分。

futureAM新项目使力两大总体目标:一是以订单信息到商品生产制造的全步骤视角全方位考虑到三维打印在数据和物理学层面造就的增加值;二是根据产品研发飞越特性的技术促进三维打印进到到新一代增材制造行业。虽然必须時间大家才可以更为了解Fraunhofer的futureAM新项目对增材制造变成流行生产制造技术的驱动器使用价值,到现阶段,其新项目工作进展早已让业内体会出增材制造技术的跨界营销特性,并更为刻骨铭心的了解促进增材制造发展趋势必须好几个着力点。

我们可以清楚的见到不仅局限性在机器设备的生产加工速率、精密度层面的开发,Fraunhofer的futureAM新项目包括了大量“软性”的增材制造技术,比如线上过程操纵技术的开发,加工工艺稳健性的开发,及其根据数字孪生的数字化步骤链的开发等。

人工智能技术开发新型材料

在其中,人工智能技术充分发挥了强劲的功效,futureAM新项目中Fraunhofer IWS技术工程师根据对原材料技术及其激光切割加工的强劲了解,创建了增材制造行业生产加工技术与原材料的关联性。在Fraunhofer指路明灯新项目“ futureAM-下一代增材制造”的架构内,Fraunhofer IWS的专家正以很高的采样频率纪录很多感应器数据信息以提高对生产加工过程的了解,造就大量更奇妙的原材料。

Fraunhofer IWS的权威专家根据“人工智能技术”(AI)和“深度学习”的优秀方式来提高对生产加工过程的了解,由Fraunhofer IWS图象处理和数据库管理协作组开展科学研究。根据人工智能技术,能够寻找这种数据信息泛洪中的掩藏联络。

数字孪生体技术驱动器增材迈向生产制造

次之,数字孪生体技术的主导地位已经闪过,futureAM新项目中除开全部的科学研究组织都以自身的研发能力开展新项目参加外,大伙儿还创建了“虚拟仿真”。该试验室致力于以封闭式且智能化的方法绘图所涉及到组织的工作能力。每一个实体线(设备或商品)都被叙述并分派了一个“数字孪生”,它是互联网物理学设备或更高的互联网物理学系统软件的虚似一部分。根据这种数字孪生,能够根据模型和模拟仿真来提升具体系统软件。这将提高比如错误诊断、预测分析剖析、商品和过程提升以完成长期性品质保证。

未来,该系统软件还将出示用以方案新品的数据信息,这将大大减少验证時间。它将可以愈来愈多地全自动将商品分派给设备,在生产制造过程中融入有关的加工工艺主要参数,并全自动考虑到商品总体目标(比如品质)和生产制造总体目标(比如交货時间)。

因而,人们的人物角色将产生变化-从今日的中间方案转为管理决策和监管。虚拟仿真中的自治系统将应用适度的评定和监控专用工具来适用当场工作人员。因而,“虚拟仿真”出示了详细的数据清晰度。


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