人工智能3D打印激光控制技術來了，SCANLAB與1000 Kelvin合作推出

2025年4月15日，南極熊獲悉，德國激光器振鏡廠商 SCANLAB 和 1000 Kelvin 宣布，雙方合作將 SCANLAB 的 SCANmotionControl 激光系統(tǒng)與 1000 Kelvin 基于人工智能的 AMAIZE 軟件相結合，打造出緊密耦合的金屬3D打印過程控制循環(huán)，以此提升3D打印零件質量和可重復性。

這一升級，對那些想在航空航天、能源和電子等高精尖領域擴大金屬 3D 打印規(guī)模的制造商而言，意義重大。通過協(xié)調熔池的預測模擬和實時控制，這種集成技術實現(xiàn)了兩家公司所說的 “一次成型” 生產(chǎn)，優(yōu)化了零件的懸垂結構、表面質量和熱穩(wěn)定性。

SCANLAB 增材制造業(yè)務開發(fā)部的丹尼爾・賴特邁爾博士表示：“這次合作展現(xiàn)了前沿激光掃描系統(tǒng)與人工智能協(xié)同工作時的無限可能。我們的解決方案現(xiàn)在能夠沿著單個掃描向量進行功率調制，與 AMAIZE 生成的智能熱策略相匹配。”

通過開放標準，將物理人工智能與精密激光控制相結合

德國 SCANLAB GmbH 是材料加工領域高精度激光掃描系統(tǒng)的領先原始設備制造商。1000 Kelvin 于 2021 年在柏林成立，其開發(fā)的 AMAIZE 平臺是一款物理人工智能引擎，可在打印過程中模擬并控制材料行為。目前，航空航天和國防領域的客戶已在使用 AMAIZE，根據(jù)特定硬件對打印文件進行預測性調整。

通過將 AMAIZE 在向量層面的預測與 SCANmotionControl 的高頻振鏡系統(tǒng)同步，用戶能夠精確控制能量傳輸和工藝參數(shù)。首席技術官兼聯(lián)合創(chuàng)始人卡塔琳娜・艾辛博士指出，該人工智能的運行時間分辨率可達 100kHz，“在塑造材料行為的層面上把控整個生產(chǎn)過程”。

此次集成基于開放的 3MF 刀具路徑擴展格式，便于設備制造商快速應用，也能與現(xiàn)有軟件生態(tài)系統(tǒng)兼容。3MF 聯(lián)盟技術主席、歐特克（Autodesk）增材制造總監(jiān)亞歷山大・奧斯特表示，這次合作 “是我們十多年來愿景的結晶” 。

奧斯特在領英（LinkedIn）上發(fā)表的一篇文章中強調，這種集成是生態(tài)系統(tǒng)驅動創(chuàng)新的典范：“成果開創(chuàng)了行業(yè)先河：這是一個完全可控、透明且大部分為開源的軟件棧，它在計算機輔助設計（CAD）系統(tǒng)中預先定義了諸如反射鏡慣性等物理過程屬性，然后通過確定性模擬、檢查，并在最新的 SCANLAB 硬件上精確執(zhí)行激光路徑和功率分布，精度近乎微秒級。”

人工智能和模擬技術在增材制造領域獲得關注

SCANLAB 和 1000 Kelvin 的合作反映出，人工智能和模擬技術在增材制造領域正得到更廣泛的應用，各類工具的融合有助于提高生產(chǎn)效率和可靠性。在 2024 年的德國法蘭克福國際精密成型及增材制造展覽會（Formnext）上，1000 Kelvin 推出了 AMAIZE 2.0，這是一款原生人工智能構建準備平臺，能實現(xiàn)金屬增材制造工作流程中支撐結構生成、打印策略優(yōu)化和質量預測的自動化。

同樣，像奧克頓（Oqton）這樣的公司也推出了全棧式人工智能解決方案，例如 “Build Quality”，它將模擬、監(jiān)測和檢測功能結合在一起。甚至缺陷檢測也借助人工智能進行革新，歐勒（Euler）開發(fā)的工具利用打印機攝像頭數(shù)據(jù)，通過歐特克 Fusion 軟件識別粉末床異常情況就是例證。這些進展表明，增材制造正從傳統(tǒng)的切片軟件向預測性制造環(huán)境轉變，在打印第一層之前，軟件就能解讀并塑造材料行為。