专家访谈：Aconity3D 董事总经理 Yves Hagedorn 关于帮助公司通过增材制造进行创新

由于需要开发应用程序、验证材料和工艺，采用金属 3D 打印可能具有挑战性。为了克服这些挑战，德国公司 Aconity3D 提供灵活的实验室金属 3D 打印系统，使其客户能够试验工艺参数并研究该技术的新应用。

在本周的专家访谈中，Aconity3D 董事总经理 Yves Hagedorn 讨论了具有开放式架构的硬件系统的好处，以及为什么设计软件是金属 3D 打印的主要挑战之一。

你能告诉我关于 Aconity3D 的事情吗？

在 Aconity3D，我们提供金属增材制造所需的一切。

我们提供特殊的机器组件和不同的模块，它们可以组合成专为特殊应用而设计的设备。那是因为我们相信没有一种系统可以适应整个市场上所有可能的应用。

我们的客户旅程从咨询开始。例如，客户可能会联系我们，看看是否可以 3D 打印镁。在这种情况下，我们会在我们的第二个业务部门进行一些研究，即材料分销，并为我们的客户找出从哪里获得相关的特定材料。

在我们的第三个业务部门，我们会进行一些测试，以确保材料可用于增材制造。如果一切顺利，并且客户满意，我们将充当加工车间，为客户制造特定的应用程序。

从长远来看，客户可能会决定购买我们专为特定应用而设计的设备。

我们的方法使我们的客户能够在扩展适用材料的范围方面进行有效的研究。

如果客户有某些特殊用途的材料尚未合格，他们可以用我们的设备做大量的合格研究。他们可以使用各种参数，完全不受软件方面的影响，还可以根据他们需要的参数对硬件进行更改。

最终，我们希望成为客户的一站式商店。但是，销售设备是我们的主要业务。

创办公司的动机是什么？

好吧，如果您想扩展增材制造的范围，无论是在适用材料方面还是通过提高生产率或尺寸精度，您需要完全访问硬件和过程中的所有可能参数。

我们看到市场上没有允许您执行此操作的系统。就在那时，我们提出了为客户提供微调流程的可能性的想法。那是 Aconity3D 诞生的时候。

我们很快意识到我们拥有真正的资产，而且我们实际上可以满足真正的客户对硬件和软件的访问需求。

是否有特定行业可以从 Aconity3D 提供的技术和服务中获益最多？

没有特定的行业，因为添加剂的工业应用与可能性一样多。

让我们以医疗行业为例，该行业的应用领域非常广泛。例如，您可以植入钛或什至是可生物吸收的镁。在医疗传感器行业也有应用。

航空航天也是如此。航空航天工业有兴趣扩展适用于电镀的合金的范围，例如，或高温合金。

汽车行业也是另一个有趣的例子，因为该行业非常注重成本。这意味着汽车公司只想为他们得到的东西付费。

我们的价值主张是高度的灵活性，这使我们可以省去特定应用程序不需要的一切。这使我们能够与传统制造技术竞争。

说到金属 3D 打印，哪些应用最适合该技术，公司如何开始确定正确的应用类型？

如果您有小尺寸和复杂结构的组件，最好考虑增材制造。使用添加剂的另一个原因可能是将以前无法做到的新材料结合起来——以铜和铬为例。

这里的主要障碍是对于几乎所有应用，生产零件与铣削或其他传统制造技术相比，增材制造更昂贵。

牙齿修复是一个例外：对于这些，增材制造比铣削便宜。这就是为什么它是基于粉末的激光熔化的首批工业应用之一。另一个例外是眼镜框，它也是添加剂的一个很好的应用。

但对于所有其他人，商业案例和产品生命周期成本之间经常存在冲突。这是主要障碍，因为许多客户根本不知道他们的产品生命周期成本。

换句话说，您现在可以进行功能集成。因此，例如，您可以将冷却通道集成到外壳中，但很难为其标上价格标签。因此，主要的挑战是进行零件筛选并为您的增材应用和生产找到有效的商业案例。

金属 3D 打印的主要挑战是什么，你们是如何解决的？

在我看来，关键挑战之一在于零件设计和相应的数据准备软件解决方案。谈到增材制造，标准化仍然是一个挑战，我相信这部分是因为软件没有真正标准化。例如，为每个单独的系统提供者采用许多不同的数据格式。此外，在零件设计方面，由于增材生产的绝对灵活性，因此几乎没有指导方针。这也是为什么牙科修复框架是第一个真正的工业应用的原因：完全自动化的零件设计和数据准备框架 - 批量生产单批量零件的前提。

这是第一次自 70 年代以来，我们现在处于一种情况，我们可以构建比实际设计或模拟更复杂的零件。

因此，设计和数据准备仍然是这个行业的瓶颈，而重点放在更高生产力的硬件系统上，智能软件解决方案被排除在这个等式之外。准备零件以使其适用于增材制造是一项关键技能，也需要相当多的时间。

我见过这样的例子，零件设计和数据准备需要两个多星期，而打印零件只需要两天时间。在这么长的时间内设计一个零件是非常低效的。在我看来，这就是问题所在。

您能分享一下您的客户成功案例吗？

当然是。我们的客户现在正在生产用于医疗应用的镁部件。我们还有其他人的钛植入物获得了 FDA 的批准。

在汽车行业，我们对高生产力系统有特殊要求。因此，我们提供了一个在 400 毫米直径板上完全重叠的四激光系统。我认为我们是市场上唯一能够做到这一点的公司，这对生产力产生了重大影响。

进一步的客户利用高温预热的可能性将适用材料的范围扩大到高合金工具钢、钛铝和某些镍基高温合金。

您如何看待未来几年增材制造行业的发展？

在我从事添加剂的 12 年中，该行业确实已经成熟。当我第一次开始时，有很多炒作。现在，炒作有所减弱。

该技术的发展有助于开启增材制造的许多应用，但所有这些应用仍然需要高水平的专业知识。

今天，你可以花不到1000欧元买到某些桌面3D打印机，这让很多人相信你可以买到工业工装机，比如那些昂贵的粉末基激光熔化系统，印刷机和你将立即获得您的商业案例。

显然，工业增材制造并非如此。在培训和发展专业知识方面存在重大挑战。我认为这就是整个行业需要继续发展的地方。

在行业内拥有更多专业知识，最重要的是，拥有更标准化的流程和可靠的产品将是增材制造在工业上采用的关键。

您对 AM 行业的任何发展感到兴奋吗？

当然是。我们不仅非常重视过程中监控，这意味着使用不同的传感器从您的过程中获取尽可能多的信息，而且还使用这些信息进行过程控制。

我认为这是 AM 的圣杯，因为通过过程控制，您几乎可以立即对过程中的缺陷做出反应。

这将使系统更加智能。

您能否多谈谈进程内监控和控制，以及 Aconity3D 在该领域做了什么？

我们公司是从弗劳恩霍夫激光技术研究所分拆出来的，该研究所是粉末床激光熔化的发源地。

在此背景下，我们能够实施不同的光学传感器以配合加工激光。这使您可以立即从交互区、熔池和激光中获取大量信息。

然而，这会导致与大数据相关的其他挑战。你如何处理如此大量的记录数据？您如何确保跳​​过您实际上不需要的数据？你如何区分有用和无用的数据？

我认为这就是该行业目前所处的位置。这也是我们正在做的事情。我们使用高速摄像机来查看过程内部并从中学习，我们还有不同的传感器可以实现过程控制的闭环。

所以如果你有那个系统，你可以检测您的熔池是否太热或太大，您可以通过激光功率进行调节，从而对来自过程的信号做出反应。

这对我来说真的很有吸引力。而且我认为这里仍然有很大的潜力。

Aconity3D 最近宣布与 Aerosint 建立合作伙伴关系。此次合作对贵公司的未来意味着什么？

自从我进入这个行业以来，人们一直对多材料金属零件感兴趣。它始终是应该先做的问题，应用程序还是技术开发。

有一段时间，在那个方向上没有发生任何事情。然后我们会见了 Aerosint，一家比利时公司，该公司开发了一种粉末沉积设备，能够在粉末床上铺设 X 和 Y 维度的两种不同材料。这基本上是多材料增材制造所缺乏的。

现在，我们可以通过更改每种材料所需的工艺参数来对构建板上改变的粉末图案或材料图案做出反应。

这意味着 Aconity3D 和 Aerosint 这两个合作伙伴都有强大的基础来实现多材料 AM 梦想。

多材料金属 3D 打印的可能性可以开辟哪些新应用？

真正受益的行业之一是珠宝行业。

创建分级材料，从铜到铬，可能是另一个机会。这些可用于成型或锻造行业的工具。例如，通过多材料 3D 打印，您可以使用铜来创建冷却结构，并使用铬或钢来创建零件的外表面。

如果您有梯度，您也可以对机械性能进行分级。这在医学领域可用于减少应力屏蔽。当金属植入物太致密导致骨骼失去强度时，就会发生这种效应。还可以通过在多材料 3D 打印的帮助下改变植入物的机械特性来减少应力屏蔽。

但是，在开发新应用之前，我认为需要技术推动以展示与增材制造当前能力相似的能力。

Aconity3D 的未来如何？

我们将继续扩大适用材料的范围，与多材料类似，这将使我们能够为我们的工业合作伙伴提供新的应用。我们想深入研究专门的系列应用。

我们明白，对于小众应用，要对新材料进行认证可能真的很困难，尤其是当它仅适用于一位客户时。但是，我们的基本任务是确保我们的客户满意并可以利用他们想到的应用程序。

我们最终希望成为客户创新的推动者。

要了解有关 Aconity3D 的更多信息，请访问： aconity3d.com