NextGen AM - 自动 3D 打印取得圆满成功

Premium AEROTEC、EOS 和戴姆勒之间的联合项目展示了生产替换零件和批量生产部件的巨大潜力。

____ Augsburg/Varel，Krailling，Stuttgart，2019年4月30日

始于 2017 年 5 月的一个充满希望的愿景现已圆满结束：由 Premium AEROTEC、EOS 和戴姆勒公司合作开展的 "NextGenAM"项目，旨在为下一代自动化 "增材制造" 工艺开发一条试验生产线。

3D 打印工艺，又称 "增材制造"（AM），作为传统制造技术的补充或替代工艺，已变得越来越有趣。该技术之所以被称为 "增材"，是因为该工艺涉及一层又一层薄材料的应用，然后通过能源使其硬化。除了塑料和陶瓷，3D 打印工艺也可以生产金属部件。

试点项目的目的是开发一条数字化的下一代生产线，该生产线能够为汽车和航空航天领域生产铝制部件，其成本效益远远高于目前的水平。NextGenAM 的成功结果是：就 Premium AEROTEC 的整体生产流程而言，与现有的 3D 打印系统相比，制造成本最多可降低 50%。

"自动化是我们战略的主要驱动力之一，它使我们能够将系统集成到像 POLYLINE 这样的自动化生产线中。这对于降低单件成本和确保整个生产链的正确质量非常重要。
实现批量生产是 DyeMansion 公司成立的主要原因之一，这也正是我们的系统能够将后处理提高到这一水平的原因所在。Powershot DUAL Performance 是专为规模化生产而设计的，因此它可以服务于十台甚至更多台打印设备，从而使端到端的工厂成为可能。这里的主要启示是，使用 3D 打印可以实现端到端自动化工厂。POLYLINE 项目的成功表明了一切皆有可能，而这仅仅是个开始"。
Thomas Ehm 博士，Premium AEROTEC 执行董事会主席

全自动生产

秘诀在于一个巧妙的、可扩展的增材制造生产链，该生产链从打印部件以机械方式从构建平台上切割下来开始就已实现全自动化。这意味着，从数据准备和中央粉末供应到增材制造过程本身，包括热处理、质量保证和部件从制造平台上分离，整个过程的任何阶段都不需要人工操作。该系统的技术核心是 EOS M 400-4 四激光系统，用于金属材料的工业 3D 打印。无人驾驶运输系统和机器人确保部件在生产线的每个阶段都能顺利移动。

整个生产流程由一个自主的中央控制中心自动运行，无需操作人员。该系统的基础是所有机器的联网方式。制造任务数据被传送到控制中心，然后由控制中心对各种制造请求进行优先排序，并将其分配给一个 AM 系统。在制造过程中，还可以通过移动设备检索制造状态，不受地点限制。整个生产链完成后，质量报告将集中发回控制中心。生产数字 "双胞胎"产品所需的所有数据都可以在这里获取，从而实现完整的可追溯性。

容量可扩展

连续的 3D 数据串与综合质量管理使该生产系统成为未来工业 4.0 基准的首批范例之一。生产过程完全可扩展：只需复制生产线即可扩大工厂的产能。随着数量的增加，未来有望进一步大幅节约成本。如今，t 试点工厂已经能够按照批量生产的质量标准自动生产部件。

Premium AEROTEC 公司的新技术生产线已经开始为戴姆勒公司生产零件：例如，卡车部门已经开始使用 Premium AEROTEC 公司生产的第一个替换零件。这是一个用于卡车柴油发动机的支架。

卡车和公共汽车的替换零件

3D 打印工艺在替换零件领域特别有用，因为在工具出现问题的情况下，通常可以比传统的砂型或压力铸造工艺更经济有效地复制出不经常需要的零件。目前，戴姆勒客车公司的 3D 打印能力中心正在对 3D 打印客车铝制替换零件的首批需求进行审查。客车领域的分析小组目前也在考虑合适的潜在应用。

最小系列和超前发展的机会

"增材制造也适用于新车（限量版）的最小批量生产。对 3D 打印专用零件的系统开发意味着可以进一步降低生产成本并优化质量。3D 打印在汽车的前期开发过程中也尤为重要。与传统的生产工艺相比，增材制造的生产成本更低，速度更快"。
戴姆勒股份公司未来技术主管 Jasmin Eichler

3D 打印同样适用于内燃机汽车和电动汽车。例如，它也非常适合生产用于电动汽车电池冷却管道的集成底板。

标准产品质量高

高产品质量是试验设施的标准配置：还可使用高强度铝/镁/钪合金（又称 Scalmalloy®），用于航空和航天领域的零部件。

汽车行业使用的是传统的铝合金（AlSi10Mg），其材料性能在试点项目期间得到了不断改进。除其他因素外，与两年前开始合作时相比，材料强度和加工质量都有了显著提高。

展望：3D 打印作为一种生产方法，前景良好

由于迄今为止的所有质量检查均以令人满意的结果通过，目前正在准备按照严格的行业标准 VDA 6.3 的要求进行审核。这是戴姆勒公司通过打印合同供应商提供批量生产部件的先决条件之一。未来，整个 AM 生产链的自动化将使大批量生产成为可能，并且具有与传统制造部件相同的可靠性、功能性、耐用性和经济性。新车部件可在设计阶段进行优化，从而有望进一步降低成本。3D 打印同时还能减轻重量，这对电动汽车尤为重要。在替换零件方面，3D 打印将带来节约仓储成本的优势，因为零件可以 "按需 "生产。戴姆勒的这一未来愿景也被称为 "数字化库存"，换句话说，就是集中提供数字化制造数据，以便利用3D 打印分散生产替换零件。

正如您所看到的，3D 打印作为一种额外的、用途广泛的、相对较新的生产方法，正在汽车和航空航天领域进一步得到认可。

项目合作伙伴

Premium AEROTEC
Premium AEROTEC 是世界上第一家为空中客车飞机批量生产提供 3D 打印钛合金部件的部件制造商。该公司是航空领域的全球参与者。其核心业务是开发和制造由金属和碳纤维复合材料制成的飞机结构。公司在德国的奥格斯堡、不来梅、汉堡、诺登哈姆和瓦雷尔设有生产基地。Premium AEROTEC 公司负责该联合项目所涉及的整个生产流程。

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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。作为联合项目的一部分，EOS 提供了完整的 3D 打印技术和相关软件解决方案，以及用于连接和管理生产链的控制中心。