通用電氣公司的科學(xué)家將氣體動態(tài)“冷噴”沉積技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，以更高的精度使用增材制造來構(gòu)建和修復(fù)金屬部件。

GE科學(xué)家Leo Ajdelsztajn，Joe Vinciquerra和他們的團(tuán)隊正在進(jìn)一步開發(fā)冷噴涂技術(shù)，使金屬部件可以更大規(guī)模(不受3D打印機(jī)體積的限制)進(jìn)行3D打印，而且精度更高，人工智能。

以超音速噴冷噴

冷噴涂是一種材料沉積過程，涉及使用超音速氣體射流加速固體粉末顆粒。顆粒以4馬赫的速度(聲速的四倍)通過連接在機(jī)器人臂上的噴嘴發(fā)射。當(dāng)粒子撞擊基底層時，它們表現(xiàn)為液體，迅速冷卻，并與之形成原子熔合。

由于冷噴涂技術(shù)不使用與焊接相同程度的熱量，因此使用該技術(shù)可以更容易地將部件恢復(fù)到其原始狀態(tài)。一個新的層恢復(fù)破舊的部分，而不會改變原來的機(jī)械性能。使用機(jī)器人手臂可以進(jìn)一步實現(xiàn)精確度，機(jī)器人手臂可以在特定區(qū)域移動并磨合。

該技術(shù)被Avio Aero(一家GE航空公司)的工程師用來修理GE90發(fā)動機(jī)上的齒輪箱，而商業(yè)化的冷噴涂機(jī)現(xiàn)在以SPEE3D的LightSPEE3D 3D打印機(jī)的形式出現(xiàn)。

通過GE / Youtube可以觀察到大型金屬粉末顆粒在馬赫4處從噴嘴噴出后變白(左)。

改進(jìn)通用電氣公司的冷噴涂

當(dāng)前冷噴霧沉積存在的問題是工藝的不精確性 以及由此產(chǎn)生的CNC精磨零件的需求。這可能會花費很多，浪費材料。

十月，Ajdelsztajn的團(tuán)隊加入了第二個機(jī)器人手臂，一個手臂拿著這個部分將其移動到一個精確的位置，而另一個手臂則將冷噴金屬噴到它上面。

機(jī)器人擁有12個自由度的空間，可以傾斜和傾斜到不同的方向，使過程更加精確。該裝置已被用于成功制造噴氣發(fā)動機(jī)的翼型。

現(xiàn)在，喬·芬奇克拉正在將他的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí) 研究融入到冷噴涂技術(shù)中。Vinciquerra 向GE報告解釋說，這項研究可以比作“每年繪制相同的圖像40000次，并分析每幅繪畫中的微小差異”。

通過應(yīng)用AI進(jìn)行分析后的變更，機(jī)器人將改善其性能，并使用冷噴涂沉積產(chǎn)生更好的零件或維修工作。

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