<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1669689514365/1669689514365.jpg" width="808" height="539" /></p> <p>增材制造的前沿技術(shù)為那些希望改造制造流程、創(chuàng)造新產(chǎn)品的公司提供了無限可能。但想要進(jìn)入這一領(lǐng)域的公司，傳統(tǒng)上必須向最新的3D打印機(jī)器投入巨額資金，然后再想辦法將它們整合到自己的運(yùn)營中。</p> <p>&nbsp;</p> <p>考慮到3D打印機(jī)在許多工業(yè)應(yīng)用中在吞吐量和一致性方面存在困難，這是一個很難推銷的產(chǎn)品。</p> <p>&nbsp;</p> <p>現(xiàn)在，由Martin C. Feldmann孟' 14和MIT教授John Hart創(chuàng)立的VulcanForms正在為企業(yè)提供數(shù)字化制造服務(wù)，以大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品。該公司幫助客戶進(jìn)行材料選擇和產(chǎn)品設(shè)計，然后在其生產(chǎn)代工廠工藝可伸縮的制造工作流。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些工作流程的核心是一臺專利的激光粉末床融合(LPBF)金屬3D打印機(jī)，它使用一系列精心設(shè)計的激光束來生產(chǎn)具有復(fù)雜設(shè)計的高性能金屬部件。這些打印機(jī)與VulcanForms的機(jī)械加工、機(jī)器人和后處理設(shè)備集成在一起，通過一個數(shù)字線程來監(jiān)控零件的生產(chǎn)過程。</p> <p>&nbsp;</p> <p>哈特說:&ldquo;盡管LPBF技術(shù)已經(jīng)在包括噴氣發(fā)動機(jī)燃料噴嘴和整形外科植入物在內(nèi)的多個應(yīng)用領(lǐng)域得到了完善，但它僅僅觸及了機(jī)會的表面。&rdquo;&ldquo;VulcanForms看到了一個巨大的市場機(jī)會，可以實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的增材制造，并將其與數(shù)字生產(chǎn)系統(tǒng)集成。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>VulcanForms目前正在為醫(yī)療、國防、半導(dǎo)體和航空航天行業(yè)的公司生產(chǎn)零部件，將設(shè)計在幾天內(nèi)轉(zhuǎn)化為成品部件。創(chuàng)始人說，VulcanForms的質(zhì)量超過了鈦、鎳基和高級鋼合金等材料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>VulcanForms目前正在完成其位于馬薩諸塞州德文斯和紐伯里波特的頭兩個數(shù)字制造設(shè)施。完成后，德文斯工廠將安裝幾十套公司的增材制造系統(tǒng)，并具備后處理能力。創(chuàng)始人說，這些系統(tǒng)將使德文斯成為世界上產(chǎn)量最高的金屬增材制造工廠。紐伯里波特工廠專注于精密加工、工業(yè)自動化和裝配操作。將這些技術(shù)與數(shù)字線程相結(jié)合，VulcanForms正在建立美國的數(shù)字制造基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)始人說，這將定義產(chǎn)品的設(shè)計、制造和交付方式。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>使3D打印工業(yè)相關(guān)</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>哈特稱他進(jìn)入增材制造是偶然的。2013年，一位同事邀請他為麻省理工學(xué)院(MIT)的先進(jìn)制造與設(shè)計工程碩士課程授課。</p> <p>哈特說:&ldquo;我不記得是什么讓我提議把課程的重點放在增材制造上，因為我當(dāng)時還沒有在這個領(lǐng)域做過研究。&rdquo;&ldquo;這門課是我用來探索一種新興趣、挖掘?qū)W生們的激情和好奇心的一個實驗。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼就是那個班的一名學(xué)生，當(dāng)時他在麻省理工學(xué)院上第一學(xué)期。這門基于項目的課程要求學(xué)生測量3D打印零件的精度，提高它們的性能，并參與有關(guān)3D打印與制造核心原理的講座。</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼說:&ldquo;麻省理工學(xué)院向你扔了這么多東西&mdash;&mdash;高技術(shù)含量的東西，但非常適用。&rdquo;&ldquo;在麻省理工學(xué)院，學(xué)習(xí)增材制造不僅僅是計算。這是，&lsquo;這里有[融合沉積模型]打印機(jī)，告訴我它們的能力是什么。&ldquo;你用它們來制造東西。我真的很喜歡。它為行業(yè)和初創(chuàng)公司的領(lǐng)先研究工作做好了準(zhǔn)備，因為你必須知道自己在做什么，并有信心找到答案。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>獲得學(xué)位后，費(fèi)爾德曼成為哈特實驗室的研究專家，在那里他研究納米材料和電池電極。但費(fèi)爾德曼和哈特繼續(xù)集思廣益，以使增材制造在工業(yè)上更具相關(guān)性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>最終，他們決定建造一種新型的LPBF金屬打印機(jī)，使大量的激光器可以同時工作，提高吞吐量的同時保持成品的質(zhì)量。兩人通過麻省理工學(xué)院的創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)服務(wù)(Venture Mentoring Service)獲得了早期指導(dǎo)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們的目標(biāo)是重新構(gòu)建LPBF流程，并以一種能夠提供更高、更一致質(zhì)量的方式來實現(xiàn)它，我們認(rèn)為這是增材制造工業(yè)化的主要障礙。&rdquo;哈特說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>帶著這一使命，費(fèi)爾德曼和哈特決定邁出這一步，創(chuàng)辦VulcanForms公司。費(fèi)爾德曼在研制第一臺打印機(jī)原型機(jī)時，基本自給了近兩年的時間。如今，該公司的打印機(jī)在每一層都使用數(shù)百條焊接軌跡，激光通過這些軌跡以同步的舞蹈方式移動。這些激光總共可提供高達(dá)100千瓦的功率，以制造出比其他打印機(jī)更高的分辨率和規(guī)模的零件。</p> <p>&nbsp;</p> <p>VulcanForms的代工生產(chǎn)還包括CNC加工和后處理設(shè)備，創(chuàng)始人表示，該公司的軟件堆棧是一個關(guān)鍵的區(qū)別。</p> <p>&nbsp;</p> <p>哈特說:&ldquo;從一開始，我們就認(rèn)為3D打印是數(shù)字化制造的基石，軟件和硬件協(xié)同工作，編碼和執(zhí)行生產(chǎn)指令。&rdquo;&ldquo;我們已經(jīng)開發(fā)了一種軟件，可以讓每個部分在每個層的每個體素中本地接收相同的溫度。這也讓我們能夠在保持生產(chǎn)一致性的同時快速進(jìn)入最終產(chǎn)品。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>最終，創(chuàng)始人關(guān)注的是這些功能為客戶解鎖了什么。</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼說:&ldquo;真正讓我感到興奮的是，我們能夠把客戶的角色變成現(xiàn)實，在生產(chǎn)環(huán)境中，而不是在衣架或書桌裝飾環(huán)境中。&rdquo;</p> <p>&ldquo;添加劑行業(yè)的每個人都對3D打印機(jī)能做什么非常興奮，而不是它在生產(chǎn)價值流中的工作方式。這就是為什么我們有一個完整的生產(chǎn)價值流。這就是為什么我們的座右銘不是&ldquo;VulcanForms:一臺打印機(jī)提供100千瓦激光功率&rdquo;。&rsquo;而是&lsquo;VulcanForms:加速創(chuàng)新&rsquo;。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">幫助3D打印發(fā)揮其潛力</span></strong></p> <p>&nbsp;</p> <p>去年，一家超級計算機(jī)制造商向VulcanForms發(fā)送了處理器冷卻組件的設(shè)計。這個鈦合金部件包含了幾十個微型隧道，非常復(fù)雜，只能使用增材制造。據(jù)《紐約時報》報道，兩天后，VulcanForms帶著零件回來了。</p> <p>&nbsp;</p> <p>VulcanForms還生產(chǎn)醫(yī)療植入物、工業(yè)工具和輪胎模具，以及航空和國防承包商的組件。</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼認(rèn)為，增材制造帶來的創(chuàng)新將推動許多行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼說:&ldquo;我不認(rèn)為將來會有非lpbf打印的骨科植入物。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這種技術(shù)進(jìn)步反過來又會產(chǎn)生更多的用例。</p> <p>&nbsp;</p> <p>費(fèi)爾德曼說:&ldquo;我唯一能百分百肯定的是，增材制造的最高價值應(yīng)用尚未被發(fā)現(xiàn)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該公司還將數(shù)字生產(chǎn)技術(shù)帶來的制造業(yè)轉(zhuǎn)型視為美國改善經(jīng)濟(jì)繁榮和創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的一個機(jī)會。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;VulcanForms認(rèn)為，美國最大的機(jī)遇之一是圍繞數(shù)字生產(chǎn)系統(tǒng)重建其工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，&rdquo;Hart說。&ldquo;數(shù)字優(yōu)先的生產(chǎn)技術(shù)，包括增材制造和自動化精密加工，使供應(yīng)鏈更具創(chuàng)新性、資源效率和彈性。制造業(yè)的創(chuàng)新是美國經(jīng)濟(jì)的支柱。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>