增材制造自动化降低了成本提高生产力

这种自动化技术使用机器人技术来完成金属添加剂制造中最费力的手动步骤，即在打印后对系统进行除粉。以前，这个步骤是由人类使用专门设计的手套箱来确保安全的。增材制造(AM)在我们的科幻想象中仍然以星际迷航般的复制机器的形式出现，只需按一下按钮即可创建几乎任何东西(在商业广告之间)。然而，事实是，增材制造仍然是一个非常复杂的过程，需要大量的准备和后期印刷工作 - 大部分是手工制作。因此，这种手工劳动密集型工艺的高成本将金属AM限制在低容量，高价格标签部件，例如用于飞机或外科应用的部件。在自动化改进之前，以合理的成本实现大规模生产(如汽车或工业应用所需的生产)将是一项艰巨的挑战。

如今，许多金属AM公司都致力于提高打印机的自动化程度，以及进一步采用AM技术的后期制作和维护任务。瑞典的Digital Metal是由HöganäsAB公司创建的专有粘合剂喷射AM技术公司，该公司表示，它可以为小型物体提供高水平的分辨率，同时具有高表面质量，以及制造金属的前所未有的自动化(“无手工生产”) AM适用于大批量生产。Digital Metal以其高精度DM P2500系统生产小型，大批量元件而闻名。

“对于AM来说，要进入连续生产或批量生产，它需要大幅度提高，”Digital Metal AB总经理RalfCarlström告诉Design News。“今天，AM系列产品主要出现在体积相对较小的细分市场，如航空航天和医疗植入物，其替代成本很高。继续发展汽车等高产量领域需要通过更高效的流程大幅提高生产力。“

Carlström表示，Digital Metal正在大力推进先前由传统制造技术所统治的领域，从具有单个或多个内部通道的组件到用于航空航天的轻质结构。他补充说，任何涉及复杂金属零件的应用都可能从​​该技术中受益。然而，自动化将帮助更多公司能够为更广泛的应用提供金属AM。

Digital Metal的自动化技术主要使用机器人技术，专注于金属AM中最费力的手动步骤，即在打印后使系统失效。传统上，这是人工使用专门设计的手套箱来保证安全的一步。在该公司最新的AM系统中，该手动过程已被CNC操作的脱毛机取代。除粉过程中的CNC控制运动基于来自印刷过程的信息。这提高了自动化程度和生产率，同时保留了约30种不同几何形状的细节精度，分辨率，表面光洁度和公差。根据Carlström的说法，用户可以精确地选择他们希望如何(以及多少)自动化以前的手动任务。

“所有自动化都是灵活的，但大批量将有助于实现具有高度自动化的生产线，”他告诉设计新闻。

虽然自动去除粉末并不是Digital Metal独有的，但它的使用方式不会对粉末性能产生负面影响。因此，该公司的最新系统克服了粉末再利用的许多挑战，这可能导致颗粒随时间变形。粉末再利用或回收时间可直接影响AM部件的可承受性 - 特别是涉及钛部件时。

机器人移动烧结场所

下一个自动化任务是将部件放置在烧结板上。最后，机器人将板移动到烧结炉。在此步骤中，零件将进行脱脂和烧结，分批或连续生产。从本质上讲，几乎所有手动密集型工作都可以从AM流程中消除。

“大多数AM技术显示出非常低的自动化水平，”Carlström说。“我们的目标是改变这种状况。通过新的无手生产线，我们的客户可以进一步提高生产率并降低生产成本。几乎所有手动密集的工作都可以消除，此外，在清洗机中移除的粉末可以在该过程中再循环，从而最大限度地减少浪费。正如我们所看到的，数字金属技术现在适用于大批量组件的批量生产。“

根据Digital Metal的说法，需要对现有的打印机进行一些修改才能实现其全自动生产线系统。印刷能力和自动化引起了几家欧洲汽车和航空航天公司的兴趣，Digital Metal表示已与制造商签署了多项协议。

“我们相信我们独特的技术潜力巨大，”Carlström说。“它不仅非常快速且具有成本效益，而且还能够创建具有广泛材料选择的复杂且高度详细的设计。”