德國弗勞恩霍夫公司和通快公司合作，推進激光金屬沉積3D打印的發(fā)展

2022年1月18日，南極熊獲悉，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）和德國機床制造商通快公司（TRUMPF）簽署了一項合作協(xié)議，以加快激光金屬沉積領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

雙方將結(jié)合各自在激光系統(tǒng)技術(shù)方面的專長和具體應(yīng)用的技術(shù)訣竅，為客戶開展研究和開發(fā)，以提高激光材料沉積的生產(chǎn)率、速度、材料和工藝。

弗勞恩霍夫ILT激光材料沉積能力領(lǐng)域負責人Thomas Schopphoven博士說："我們的核心業(yè)務(wù)是開發(fā)與應(yīng)用相適應(yīng)的工藝和系統(tǒng)技術(shù)組件，這方面的基礎(chǔ)是我們在激光材料沉積方面30年的經(jīng)驗，在我們?yōu)楦餍懈鳂I(yè)開發(fā)的應(yīng)用中。當我們將技術(shù)轉(zhuǎn)移到工業(yè)應(yīng)用中時，我們的客戶越來越關(guān)注系統(tǒng)工程實施的問題，特別是在部件的可用性、穩(wěn)定性和適用性方面?！?/div>

△采用TRUMPF系統(tǒng)技術(shù)的極高速激光材料沉積EHLA。照片來自TRUMPF。

推進激光材料沉積

早在2017年，弗勞恩霍夫ILT開發(fā)了一項極高速激光材料沉積（EHLA）專利3D打印技術(shù)。EHLA是基于大批量定向能量沉積（DED）原理而設(shè)計，最初是作為一個模塊化的工具頭提供的，可以集成到門架和機械臂上。ILT將EHLA技術(shù)描述為比傳統(tǒng)覆層工藝更高效、更環(huán)保的替代方案。

自該技術(shù)發(fā)布以來，弗勞恩霍夫已經(jīng)與幾個合作伙伴合作，尋求開發(fā)出更適合3D打印應(yīng)用的下一代工藝版本。2020年，夾具制造商Bilsing Automation將EHLA整合到其工作流程中，以生產(chǎn)其一些專有產(chǎn)品，包括柔性夾持器、處理裝置和成型工具。

不久之后，弗勞恩霍夫ILT又與馬克斯-普朗克鋼鐵研究所（MPIE）合作，使用EHLA生產(chǎn)出一種3D打印復(fù)合材料，其特性與大馬士革鋼相當，后來宣布其EHLA技術(shù)已被制造服務(wù)局Toolcraft采用，用于修復(fù)和修改旋轉(zhuǎn)對稱的部件，然后為其涂上腐蝕和磨損保護。

去年10月，弗勞恩霍夫ILT與德國的工程公司Ponticon合作，開始利用其最新版本的EHLA技術(shù)，即EHLA 3D，開展了一系列新的研究項目。目前，EHLA 3D可以加工重達25公斤的零件，速度約為每分鐘200米，精度非常高，達到100微米。

△經(jīng)濟型制動盤或液壓缸的磨損和腐蝕保護等應(yīng)用。圖片來自通快。

一項新的合作協(xié)議

TRUMPF在激光材料沉積和材料加工的激光系統(tǒng)和部件制造方面有著幾十年的經(jīng)驗積累，可以進一步推進EHLA技術(shù)的完善，這也是ILT選擇聯(lián)手TRUMPF的主要原因。

TRUMPF是世界上最大的機床和激光器生產(chǎn)商之一，為工業(yè)制造商提供服務(wù)，并建立了強大的金屬打印組合。Fraunhofer ILT將依靠該制造商在工業(yè)批量生產(chǎn)中制造堅固、可靠、高產(chǎn)的激光材料加工機器的技術(shù)訣竅，加速EHLA及其應(yīng)用的發(fā)展。

TRUMPF的3D打印產(chǎn)品組合由自主研發(fā)的激光金屬熔融（LMF）驅(qū)動系統(tǒng)TruPrint 1000、2000、3000和5000，以及其激光金屬沉積驅(qū)動的TruLaser Cell 3000、7040和DepositionLine產(chǎn)品組成。從今年年初開始，該公司將繼續(xù)為弗勞恩霍夫ILT提供最先進的激光系統(tǒng)，并配備各種光學(xué)系統(tǒng)和送粉噴嘴，以開發(fā)其機器的工藝和應(yīng)用。

Schopphoven補充說："通過這種方式，我們可以直接在工業(yè)相關(guān)系統(tǒng)上研究工藝，這使我們能夠特別有效地將我們的研究轉(zhuǎn)化為客戶的應(yīng)用?！?/div>

弗勞恩霍夫的合作伙伴同時聲稱，有許多有前途的應(yīng)用，就在眼前，例如乘用車制動盤的更經(jīng)濟的涂層，以及對液壓缸的防磨損和防腐蝕保護。

通快在迪琴根的行業(yè)經(jīng)理Marco Göbel表示：“與弗勞恩霍夫ILT的緊密合作對雙方的客戶來說都是雙贏的。由于與Fraunhofer ILT的緊密合作，我們可以從單一來源為整個生產(chǎn)鏈提供解決方案。通過將針對工業(yè)用途的系統(tǒng)技術(shù)進行優(yōu)化，與為此目的而調(diào)整或?qū)ｉT開發(fā)的工藝相結(jié)合，幫助我們世界各地的客戶從這些創(chuàng)新中受益。"展望未來，雙方還計劃在激光材料加工的其他領(lǐng)域進一步擴大合作。