金属领域的下一次创新飞跃增材制造

欧盟 InShaPe 项目

____ 德国慕尼黑，2022 年 7 月 13 日

在许多工业领域，如汽车工业、航空航天或能源行业，对轻质高强度的特殊金属部件的需求与日俱增。例如，现代燃气轮机需要极其稳定且重量轻的隔热罩。为此，一种重要的制造工艺是使用激光束的金属粉末床熔融工艺（PBF-LB/M）。根据不同的应用，该工艺在单位成本方面与传统生产方式相比并不总是具有竞争力。由欧盟资助 680 万欧元的 InShaPe 研究与创新项目旨在为该技术的进一步发展做出决定性的贡献。 

在慕尼黑工业大学（TUM）激光教授增材制造 的协调下，来自 7 个国家的 10 个合作伙伴正在共同开展该项目。在金属粉末床熔化过程中，极薄的金属粉末层被涂抹在建筑平台上。粉末层被聚焦的激光束熔化，并在凝固过程中与下层材料结合。 这一过程逐层重复，直至制造出成品部件。由于采用了分层结构，因此可以实现复杂且重量轻的几何形状。在去除多余粉末后，通常会根据应用情况对成品部件进行后处理。

灵活调整激光光斑，实现高效、经济的生产

最近启动的欧盟 InShaPe 项目旨在进一步开发基于金属的增材制造 。改进后的制造工艺基于高性能光学模块，该模块具有可编程强度分布和人工智能技术，可根据材料类型和几何形状等因素确定目标物体的最佳光束形状。InShaPe 还开发了一种用于质量分析的创新型过程监测和控制系统，该系统集成了多光谱成像技术，即同时观测增材制造 区域内不同波长的光。

"这两项新技术的结合实现了高效、先进的曝光策略，即使是要求最苛刻的复杂特殊部件的生产也能立即投入运行"。
慕尼黑工业大学工程与设计学院的 Katrin Wudy 教授（博士-工程师）说。

慕尼黑工业大学工程与设计学院 Katrin Wudy 教授 - 图片来源：EOS

InShaPe 使基于金属的增材制造 更快、更便宜、更可持续

该联盟为自己设定的目标是，进一步将这种形式的增材制造 发展成为一种具有广泛商业价值的制造技术，在未来的精度和可持续性方面超越压铸等传统制造工艺。这要归功于对激光束形状的调整和新的曝光选择，从而实现了节能、节材的生产工艺。同时，InShaPe 创新技术旨在证明增材制造 与传统制造工艺相比，在单位成本、灵活性和产量方面的竞争力。人工智能支持的控制和操作也能让非高素质工人使用新工艺。

InShaPe 的总体目标是为航空航天、能源和汽车行业的四种工业应用进一步开发和演示创新的金属粉末床熔融工艺（PBF-LB/M）。 与目前的技术水平相比，应具备以下优势：

  • 生产率提高七倍
  • 成本降低 50% 以上
  • 能耗降低 60
  • 减少 30% 的废物

从长远来看，InShaPe 技术的成功开发和市场推广旨在加强欧洲 PBF-LB/M 制造业的实力，使其成为高度复杂零件的领先供应商，并为基于激光的数字化、资源节约型和敏捷型生产方法设定新的最佳标准。

关于欧盟 InShaPe 项目

InShaPe 项目于 2022 年 6 月 1 日启动，将持续到 2025 年 5 月底。该项目由慕尼黑工业大学与来自法国、德国、以色列、意大利、荷兰、瑞典和西班牙的其他九个合作伙伴共同实施。该项目由慕尼黑工业大学激光增材制造 教授职位负责人 Katrin Wudy 教授负责管理。欧盟在欧洲研究与创新框架计划 "地平线欧洲 "项下为该项目提供了 680 万欧元的支持。

通过粉末床熔融技术制造的 TUM 组件 - 图片来源：EOS

内部简报

项目名称： InShaPe（拨款协议编号：101058523）--通过创新光束整形和过程监控实现绿色增材制造
期限： 06/2022 - 05/202506/2022 - 05/2025
协调： 德国慕尼黑工业大学 德国慕尼黑工业大学  


项目合作伙伴：

项目协调人 慕尼黑工业大学 Katrin Wudy 博士教授
项目 欧洲地平线
资助总额6 欧元

关于公司

 

EOS
EOS 是世界领先的金属和聚合物工业3D 打印 技术供应商。这家成立于 1989 年的独立公司是增材制造 全面解决方案的先驱和创新者。其 EOS 系统、材料和工艺参数的产品组合为客户在产品质量和制造工艺的长期经济可持续性方面提供了至关重要的竞争优势。此外，客户还可从全球服务、应用工程和咨询方面的深厚技术专长中获益。

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来源：EOS