重磅报告：把3D打印引入工业生产？这样才有价值！

南极熊导读：这份3D打印工业应用的研究报告，耗资了250万欧元，请加以重视！

2020年3月6日，南极熊获悉，奥地利技术公司Ecoplus Plastics和Mechatronics Cluster公布了他们的一项研究结果，内容主要是关于将增材制造应用于工业生产中的发现。两年前，这两家公司启动了这项耗资210万欧元的研究项目，称为“增材制造的工业4.0”（AM 4 Industry）。

△工业生产中增材制造的成本效益模型，图片来自AM4I

Ecoplus Plastics和Mechatronics Cluster与来自奥地利，德国和比利时的八家研究伙伴和五十一家公司合作。这其中包括亚琛工业大学，FH，FOTEC和RHP-Technology GmbH等等。

AM 4 Industry

项目目的是使企业能够在把增材制造引入生产领域时，做出更明智的决策。

研究表明，增材制造技术能否成功应用于工业，主要取决于几大关键因素：

●质量特征的定义以及设计
●3D打印工艺的发展
●可靠的生产过程监控
●合适的后处理指南
●合适的成本效益模型

该报告一共包括五个细分报告：

●激光束熔化（LBM）增材制造缺陷

激光束熔化（LBM）是一项复杂的技术，因此3D打印出来的零件质量取决于各种参数。这项研究的目的，一方面是概述LBM过程中潜在的工艺偏差，以及由此可能造成的缺陷；另一方面，评估LBM的最关键的工艺错误。我们仔细研究了由此产生的零件缺陷及其对质量的影响。结果应表明它们对零件质量有多大影响。

△报告中的相关图表

●增材制造设计非常重要
无限的设计自由度、定制、轻巧、省材料等。要发挥其全部潜力，设计师需要采用全新的方法和思维。一个关键方面是使用正确的方法，这将在本电子书中进行说明。

●增材制造中的设计与流程相关注意事项
增材制造（AM）能够生产所有几何形状。设计师往往会提出惊人的几何形状，但通常对打印出来的质量感到失望。零件可能变形，表面质量较差，精度不够等。
设计人员可以采取一些措施来解决这些问题。一些基本的方法将使他们能够更轻松地3D打印出来。如果生产更容易，最终质量将得到改善，有时甚至会在不牺牲性能的情况下降低成本。
本文档旨在介绍各种3D打印机的工作原理。这将帮助读者理解为什么3D打印机中存在一些设计规则及原因。
这样，设计人员可以为所选的3D打印技术创建优化的形状。这意味着更好的打印质量和更便宜的后处理。

●实施增材制造工艺之前，做好质量优化和成本分析
AM 4工业项目的主要目标是开发一个模型，展示将增材制造集成到生产技术中的好处。为此，既确定了成本，也确定了增材制造生产所产生的收益。成本效益模型旨在提供一种适用于3D打印行业的模型，并可以比较特定零件的各种生产方法。旨在使公司就是否要在其生产中使用增材制造做出明智的决定。目前，这些决策通常基于不完整的信息，对成本不够正确的判断。

●应用示例介绍OpenFoam®和chtMultiRegion
在AM 4工业项目的工作过程中，对近轮廓冷却通道的设计和仿真进行了研究。一个目标是为工具制造工程师，提供一种可用于进一步优化冷却通道几何形状的方法。特别是在近轮廓和不规则冷却通道的设计中，使用商业仿真软件进行仿真可能不够，因此需要额外的仿真步骤。对于附加或补充的仿真步骤，将重点故意放在非商业仿真软件上。因此，选择程序OpenFoam®（开源现场操作和操纵）进行仿真。它是免费的，主要用于解决流动问题（计算流体动力学）。它是用C ++编写的，甚至在基本版本中都附带有用的求解器，并且可以适配各种其他的求解器。主要优点之一是可以自由访问源代码以及算法。另外，代码和计算几乎可以任意扩展。

EcoPlus Plastics项目经理Benjamin Losert对项目结果发表了评论：“由于相关合作伙伴的专业知识，并且开放合作，让我们得出多种方法和指南。”

Project report - AM 4 Industry“2020年增材制造的工业4.0研究报告”（英）.pdf 文档，已经上传到“ 3D打印直播平台 ”，可微信扫码登录查看

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这份报告很有价值，有兴趣有能力翻译成中文的熊友读者，可以直接留言本文。