英國公司Renishaw在今年的芝加哥國際制造技術(shù)展（IMTS）上談?wù)摿怂麄兊男?D打印機以及策略來幫助制造商生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。

在展會上，Renishaw推出了他們最新的3D打印機RenAM 500M，并接受現(xiàn)場訂單，其售價為650000美元（約430000英鎊）。這款激光金屬粉末床3D打印機將于今年年底開始發(fā)貨?！斑@款機器專注于工業(yè)級應(yīng)用。”Renishaw全球解決方案中心（Global Solutions Centers）主任Marc Saunders說，“與眾不同的是，它有綜合處理粉末的能力?！?/span>

RenAM 500M相對緊湊，其粉末系統(tǒng)是密封的，這樣可以創(chuàng)造一個穩(wěn)定的加工環(huán)境，同時也便于清潔。它的粉末管理系統(tǒng)也讓參觀者印象深刻。

“從自動化角度來看，粉末管理很重要，因為它可以節(jié)省勞動力成本。從產(chǎn)品質(zhì)量角度看，粉末管理同樣重要?！痹谘h(huán)再利用過程中，RenAM 避免了與氧氣的接觸，而封閉式環(huán)境也是一個“健康和安全的設(shè)計，因為手工處理金屬粉末不是很安全?！?/span>

Saunders說：“RenAM有著更高的自動化程度、激光功率和生產(chǎn)效率。它還能處理有著高熔點的棘手材料。”

由于制造室環(huán)境是穩(wěn)定的，“它可以加工活性材料?！比绻庸な窃跇?biāo)準(zhǔn)條件下進行的，那么氧化可以削弱一個金屬零件，但RenAM可以排出制造室內(nèi)的氧氣，從而避免了此類問題。

將3D打印提升至工業(yè)級

Saunders在IMTS 2016上發(fā)表了有關(guān)3D打印工業(yè)化路徑的演講，其中他這樣闡釋了Renishaw的觀點：“在未來幾年，增材制造將成為制造先進零件的主流制造工藝?！钡嬲f不要炒作，并補充道：“它不會接管整個世界，每樣?xùn)|西都不會突然要求增材制造，但它肯定極有可能沖擊制造、產(chǎn)品和市場?！?/span>

這樣的沖擊將會通過“在幾何形狀、所使用的材料和產(chǎn)品上的創(chuàng)新來創(chuàng)造對客戶有很大價值的新產(chǎn)品”而發(fā)生。

Saunders同樣相信3D打印將“沖擊商業(yè)模式?！庇捎谠霾闹圃炜梢詫崿F(xiàn)“大規(guī)模定制，它促成了更多的分布式制造。”這意味著企業(yè)可以“改變供應(yīng)鏈?！?/span>

他繼續(xù)說：“未來幾年將是一個有趣的階段，因為這些作用都將發(fā)揮出來。”

制造商需要更多的知識來充分利用增材制造，同時也需要引進生產(chǎn)過程金字塔概念。接著，他描述了“增材制造從快速原型到增材制造設(shè)計（DfAM）的四個階段。”

在初級階段，“增材制造的一個優(yōu)點是它是一種可重復(fù)的工藝?！盨aunders說。“在第二階段，即直接零件替換，增材制造可以重新利用材料并考慮不同的商業(yè)模式?！崩缤苿赢a(chǎn)品更貼近客戶，在更換機械設(shè)備或替換零件的情況下重組供應(yīng)鏈。第三階段是零件合并，即減少一個部件中的組件數(shù)或去除連接部位。舉個例子，當(dāng)用于微波爐制造時，增材制造可以提高性能，因為去除特定組件可以消除背向反射，從而提高了性能。增材制造允許將機制融合到一個產(chǎn)品中。第四階段“大量能力開始發(fā)揮作用”。例如，增材制造通過復(fù)雜的內(nèi)部幾何形狀制造輕量級零件的能力。“另一個典型現(xiàn)象是拓?fù)鋬?yōu)化。”Saunders說。例如，通過生物影響或仿生方式來改變一個零件的幾何形狀，而這也可以提高性能。

3D打印也可以被用來增加一個組件的表面區(qū)域，例如將晶格結(jié)構(gòu)添加到髖臼杯上來促進骨頭向內(nèi)生長，或使其更易連接各個身體部位。在熱傳遞領(lǐng)域，表面面積至關(guān)重要，為此增材制造已經(jīng)被用來制造發(fā)動機組件。

在演講中，Saunders給出了一個例子，即增材制造設(shè)計如何將一個零件的重量從4.6公斤減至0.4公斤。在適應(yīng)增材制造的過渡性階段中會出現(xiàn)各種問題，例如零件預(yù)期特性的變化，如剛度。因此，增材制造設(shè)計應(yīng)該考慮下游過程，“增材制造不是一座孤島。”Saunders說。

3D打印最終用戶

Renishaw提供的3D打印解決方案的特定最終用戶大多都有保密協(xié)議，如今這已經(jīng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的做法。雖然這種做法令那些想向世界展示他們的技術(shù)是如何工作的3D打印機公司沮喪，但現(xiàn)今有如此多的企業(yè)認(rèn)為3D打印將給他們一個競爭優(yōu)勢從而值得保密這一事實證明了3D打印行業(yè)的成熟。

“解決方案中心是一個非常保密的地方，在那里我們會渡過產(chǎn)品開發(fā)周期中的一個敏感點。”Saunders說，“公司不會讓我們談?wù)撍?，直到他們?zhǔn)備好了?！?/span>

“我們正在與各個明顯會采納3D打印的領(lǐng)域的公司合作，如航空航天領(lǐng)域，因為我們知道增材制造已經(jīng)這個行業(yè)扎下了根。我們也開始與汽車、消費電子產(chǎn)品、汽車運動和石油天然氣公司合作?！?/span>

Renishaw也聯(lián)手HiETA Technologies參加了幾個創(chuàng)新英國（Innovate UK）項目?！八麄冋陂_發(fā)像熱交換器這樣的東西?！痹黾颖砻嫔崦娣e的潛力使得增材制造成為這個“非常有前途的領(lǐng)域”中的一項重要技術(shù)。