Velo3D 致力于克服障礙，使航空航天公司能夠整合金屬3D打印

導(dǎo)讀：當(dāng)談及3D打印的應(yīng)用背景時(shí),，人們總會(huì)第一時(shí)間想到航空航天行業(yè),。3D打印技術(shù)自面世以來展現(xiàn)出輕量化和降低成本等優(yōu)勢,，這也是該行業(yè)一直努力嘗試應(yīng)用和整合3D打印的原因,。事實(shí)上，在Fortune Business Insights最近發(fā)布的一份報(bào)告中估計(jì),，到2028年航空航天和國防3D打印市場的總價(jià)值將達(dá)到130.1億美元,。然而，盡管航空航天行業(yè)的3D打印由于呈現(xiàn)指數(shù)級增長,，但距離該行業(yè)真正進(jìn)入金屬3D打印市場仍有相當(dāng)一段距離,。

雖然3D打印經(jīng)常被描繪成不同行業(yè)的奇跡解決方案，但事實(shí)上仍然有一些障礙該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,。當(dāng)資格和認(rèn)證開始發(fā)揮作用時(shí),，比如對于那些飛行部件，這就變得更加復(fù)雜,，往往只有在進(jìn)行了大量的研發(fā)和測試后才能創(chuàng)造出部件,。通過對Velo3D白皮書的仔細(xì)研究,，南極熊了解到行業(yè)中目前仍然存在的障礙，以及該公司如何通過自己的端到端金屬3D打印解決方案來解決這些問題,。

金屬3D打印應(yīng)用到航空航天的障礙

與更簡單的3D打印技術(shù)相比,，金屬3D打印從本質(zhì)上講涉及到對過程的更嚴(yán)格控制。這些反過來又會(huì)成為行業(yè)內(nèi)許多人進(jìn)入的障礙,。以惰性氣體問題為例,，金屬3D打印需要這些氣體充滿封閉式建造室，以確保零件的質(zhì)量,。它們對于確保氧氣不會(huì)進(jìn)入并導(dǎo)致脆化或其他不良的冶金結(jié)合至關(guān)重要,。

對于像鈦合金這樣擁有高強(qiáng)度-重量比的或者飛機(jī)工業(yè)所青睞的其他合金，材料的活性越強(qiáng),，可能的損害就越大,。這是因?yàn)檠鯕夂蜌錃鈺?huì)在部件中產(chǎn)生高孔隙度，對強(qiáng)度和剛度特性產(chǎn)生負(fù)面影響,。因此,，環(huán)境調(diào)控是很重要的，因?yàn)槿绻麤]有環(huán)境調(diào)節(jié),，用戶將得到不太完美的結(jié)果,，這顯然不是像航空航天這樣視安全為第一要?jiǎng)?wù)行業(yè)的選擇。此外,，Velo3D指出,，在使用傳統(tǒng)系統(tǒng)時(shí)，調(diào)節(jié)這種惰性氣體的流量以跟上激光掃描過程中激蕩起的煙塵往往是一個(gè)問題,。這將導(dǎo)致堆積，從而干擾輸送到粉末床的能量,，使結(jié)果不一致,。

除了氣體的問題，另一個(gè)潛在的障礙是軟件,。值得注意的是,，該公司指出，許多傳統(tǒng)解決方案不提供原位監(jiān)測,，也不允許用戶提前優(yōu)化構(gòu)建參數(shù),。如果沒有具體、可靠的原位監(jiān)測,，用戶將無法捕捉到可用的指標(biāo),，使用戶無法在打印過程中識別缺陷。這反過來又會(huì)導(dǎo)致更多的構(gòu)建失敗,，因?yàn)榱慵�只有在加工完成后才�?huì)被發(fā)現(xiàn)有缺陷,。當(dāng)涉及到參數(shù)時(shí),，這也是一個(gè)問題。如果一個(gè)系統(tǒng)不具備為特定零件優(yōu)化參數(shù)的能力,，用戶就不得不進(jìn)行多次構(gòu)建來微調(diào)設(shè)計(jì),，以達(dá)到理想的最終質(zhì)量。這既浪費(fèi)又昂貴,，為那些希望采用金屬3D打印的行業(yè)提供了一個(gè)重大障礙,。

最后，航空航天公司進(jìn)入金屬3D打印市場的最大障礙之一是重涂機(jī)刮刀,，Velo3D公司認(rèn)為這是目前系統(tǒng)的致命弱點(diǎn),。零件過熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生突出物，這會(huì)影響到刮刀的涂層,，是導(dǎo)致激光粉末床系統(tǒng)構(gòu)建失敗的主要原因之一,。為了獲得更有效、更可靠的打印,，這是必須解決的主要問題之一,。

Velo3D如何幫助航空航天公司？

Velo3D指出,，先進(jìn)的金屬3D打印解決方案,，特別是它自己的Sapphire®系統(tǒng)，是克服這些障礙的解決方案,，工業(yè)化的金屬3D打印機(jī)器使更多的航空航天公司能夠更信任3D打印,。但是，這究竟如何實(shí)現(xiàn)呢,？

單獨(dú)看每個(gè)障礙,，先進(jìn)的金屬系統(tǒng)有內(nèi)置的解決方案來克服它們，使金屬3D打印對用戶來說更可靠,、更容易,。例如，先進(jìn)的3D打印系統(tǒng)中的非接觸式后處理臂消除了突出表面的問題,，確保不會(huì)出現(xiàn)刮刀和突出物的碰撞,。這反過來又大大降低了構(gòu)建失敗的可能性，以及提供了一個(gè)更平滑的表面,，使后期處理的時(shí)間更短,。

當(dāng)涉及到軟件問題時(shí)，先進(jìn)的工業(yè)金屬系統(tǒng)致力于整合極端的過程控制,，從而產(chǎn)生更好的零件,，更快地打印，并具有冶金結(jié)構(gòu)的完整性,。一個(gè)強(qiáng)大的工作流程確保了打印可行性,，因?yàn)镃AD文件可以在機(jī)器內(nèi)直接處理和優(yōu)化,，而且過程被監(jiān)控，也減少了故障,。最后,，該公司指出，這些工業(yè)解決方案中有著完善的氣體通風(fēng)設(shè)施,，允許疏散伴隨的煙塵,，從而更快速地進(jìn)行激光熔合。

Velo3D針對航空航天金屬3D打印系統(tǒng)所提供的解決方案同樣得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可,。例如,，霍尼韋爾航空航天公司決定求助于Velo3D的先進(jìn)金屬3D打印系統(tǒng)，以便使用Iconel®（一種鎳基超級合金）為需要認(rèn)證的零件創(chuàng)建無支撐結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜幾何形狀,。

KW Micro Power公司也求助于Velo3D的金屬3D打印解決方案,。利用這一點(diǎn)，KW公司能夠利用拓?fù)鋬?yōu)化和金屬3D打印創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜零件,，此前這個(gè)零件由于其迷宮一般的排氣管道設(shè)計(jì)而被認(rèn)為是不可制造的,。這些案例表明，由于像Sapphire®這樣的解決方案,，金屬3D打印能夠真正成為一個(gè)有效的工具,，甚至是剛剛接觸3D打印的公司，有助于將該技術(shù)推廣到更多的工業(yè)應(yīng)用,。

Velo3D總結(jié)說："先進(jìn)的工業(yè)金屬3D打印技術(shù)終于能夠可靠地實(shí)現(xiàn)前所未有的設(shè)計(jì)自由,、縮短交貨期、降低開發(fā)和生產(chǎn)成本,，以及為航空航天和國防提供最高質(zhì)量,、功能齊全的終端使用部件的承諾。"