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3D新聞

激光增材制造是敵人還是盟友?

激光制造商情 來源:《Industrial Laser Solutions》2014-04-16 我要評論(0 )   

作為一個合法的競爭者,支持還是反對激光增材制造(LAM),在影響全球制造業(yè)的同時為瞬息萬變的世界提供強大而鼓舞人心的解決方案

    作為一個合法的競爭者,支持還是反對激光增材制造(LAM),在影響全球制造業(yè)的同時為瞬息萬變的世界提供強大而鼓舞人心的解決方案?當衡量支持和反對LAM的理由時,可以更多考慮圍繞傳統(tǒng)制造和AM制造的討論。一旦觀點成形,并且得到少許支持,LAM是成為一個可怕的敵人,捕風捉影的放縱,還是一個強大的盟友,將由讀者和歷史來決定。 

 

    創(chuàng)新的文化 

    當前的制造過程是以往文化和社會時代開發(fā)出的解決方案的體現(xiàn)。設計能夠表達工程師或者遠見者的共識,設計也能夠解決問題或者滿足目前的需求,及時推動進步。然而,在設計之初,需注重預見可能發(fā)生的未知需求?,F(xiàn)代社會要求有成熟的自適應方案以服務快速變化和發(fā)展的市場。盡管自2000年以來變化和挑戰(zhàn)的速度越來越快,但由于宏觀經(jīng)濟的影響,十年來,變化和挑戰(zhàn)的速度正在放緩。了解相關應用的需求已經(jīng)并將持續(xù)成為驅動創(chuàng)新永不滿足的強勁動力。

    如果你仔細研究那些真正改變游戲規(guī)則的發(fā)明創(chuàng)造變成最終運行版本的路徑,或者那些強大的制造解決方案產生現(xiàn)代奇跡的軌跡,你很快就會發(fā)現(xiàn)沒有一件“好事”是一夜之間發(fā)生的。改變我們世界的發(fā)明需要時間、智慧、專業(yè)知識、技術和加強改進等方面的投資,將這些制造設備帶到大規(guī)模市場的技術和工藝也需要這些投資。要想成為制造世界的巨頭,需要持續(xù)地全身心投入,不斷前進。很明顯,相關的進步自身總是任何市場或可持續(xù)組織“下一代”項目的詳細規(guī)范。經(jīng)驗能夠回答一系列問題:我們學到了什么?我們需要什么?必須留下什么?還有什么是我們沒有嘗試的? 

    任何市場,需求都是在不斷變化的,這一現(xiàn)實表明適應是必要的、動態(tài)的、對生存和持續(xù)的成功來說不可避免。雖然現(xiàn)代語言傳授無意義的字如“可持續(xù)性”和“價值主張”,但這些強大的原則一直分化和鼓舞著精英提供商。這些原則當然不是人類創(chuàng)造力的新表達,只是理解表達這一事實的新集合術語。對于不斷發(fā)展的解決方案的需求一直驅動著我們,向著我們這個年代的目標前進。 

    對于現(xiàn)代制造商,推動監(jiān)測效率和精益實踐是可接受的,并且理當如此。更加精益的實踐推動了最有效的方法,能夠產生多樣化的產品。然而,精益和指標監(jiān)測必須理解他們的層次結構;他們是必不可少的工具,而不是主要驅動因素??紤]到監(jiān)視和測量的局限性,必須提出警告。創(chuàng)新交付的方程通常是不平衡的。更為常見的情況是,當某一建議瀕臨失衡,能夠產生新的視角,或者有信心放棄或改變指令和影響。事實上,進步離不開這些強大制造業(yè)的各個方面,但為了保持相關性和增長率,首要的是把握創(chuàng)新機遇并進行創(chuàng)新來服務于消費者。很少有技術能像激光技術一樣在所接觸的市場內產生“自燃影響”。

    激光技術的角色 

    在1916年,最初由阿爾伯特-愛因斯坦設想激光器產生相干光工藝,而直到1960年才產生第一臺能運轉的生成激光的單元。從那時起,激光已經(jīng)度過了50歲的生日。激光已經(jīng)滲透到制造業(yè)的幾乎每一個領域。激光產品不僅僅服務于他們最初設計用來支持的用途,而且能夠影響用戶,并傾向于在應用激光技術的組織或商店內提供一個“自發(fā)增強”。激光產生的影響遠遠超過光能量,能夠啟發(fā)思想,激發(fā)團隊的想象力,一旦受到其存在的影響就會下意識地促進產生新的用途。激光的靈活性和多功能性點燃了思想的火花,獲得了大量的靈感。在快速成型工藝出現(xiàn)之前,激光技術在鼓舞進步的舞臺上已經(jīng)沒有對手。 

    1988年出現(xiàn)了第一批快速成型機,這項技術經(jīng)歷了一些名稱的變化。在采用增材制造(AM)和直接數(shù)字制造之前,快速成型、三維打印、固體自由成型、分層制造都是曾用過的名稱??焖俪尚图夹g最初作為一種節(jié)省成本的方法用來驗證可行性和原型設計,由于為市場所接受,因而能夠獲得其技術開發(fā)所需的成本和時間。AM也許不像其他任何一項技術,AM將虛擬境界和清單對象直接聯(lián)系起來,這是一項令人興奮的技術。AM正脫穎而出成為一項引人注目的工藝,能夠生成最終的組件產品,并且浪費更少,重量更輕,對環(huán)境的影響更小。

    在金屬的應用中逐漸引入激光技術,加上各種不同波長、功率更高激光源的激光技術,已經(jīng)在有趣的AM世界創(chuàng)造了新的動力。激光增材制造(LAM)工藝能夠使用鈦和鈦合金制造金屬部件。當鈦的高強度重量比逐漸成為航天和能源行業(yè)的關注焦點時,整個世界為之側目。減輕重量,設計用于軍事和商業(yè)的創(chuàng)新性容器,這些需求說明了為什么航天被稱為增材制造的孵化器。 

    我們不能忽視LAM的全球影響。這一技術已經(jīng)風靡全球,跨越社會經(jīng)濟各領域,各個市場、學術界以及工業(yè)界都為之著迷,這真是一項艱巨的壯舉。從歷史上看,僅僅是上述這些,已足以證明這項技術的多樣性和適應力。任何一個對于工業(yè)擁有熱情的人,都會認為制造是一種藝術形式。 因此,必須對這項技術加以研究、鼓勵、培育和慶祝。 

    LAM將繼續(xù)構建工業(yè)界和教育界的合作關系,構筑網(wǎng)絡以加快必要的發(fā)展,支持這一熱門技術。任何組織,只要允許他們的團隊合理發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,都將從中獲利良多,一箭三雕: 

    •先進的應用知識; 

    •有效的增強設計; 

    •深思熟慮的研究和開發(fā)。 

    這也難怪,整個LAM的討論都與文藝復興和革命這樣的名稱交織在一起。歸根結底其本質就是基于數(shù)字編碼進行設計和制造。LAM只是跟風行為,表現(xiàn)為有靈感的二進制形式,一層又一層、空間隔空間:唯一的答案不是0就是1。其結果是顯著地破壞現(xiàn)狀。

    在針對增材制造的討論中,使我吃驚的是AM引發(fā)了國內外眾多充滿熱情和活力的大討論。因為有了通信技術,我們的地球比以往任何時候聯(lián)系得更緊密,在制造業(yè)的歷史中,是什么產生了如此強大而溫馨友好的全球靈感和對于前景的堅定不移的信念?在充滿挑戰(zhàn)的經(jīng)濟時代之中,AM提供了一次充滿熱情的會話。 

    圍繞LAM的辯論并沒有涉足有形和無形的“邊緣”:我主張正視兩個現(xiàn)實之間的斷層線。正是出于這個原因,LAM能夠找到嘲弄它的敵人或熱情的倡導者,挑起冷漠和熱情,以及被遺棄或被采用。我們已經(jīng)積累迄今為止所有的知識和經(jīng)驗,以滿足我們共同未來的需求。LAM是推進我們全球視野的一個至關重要組成部分。 

    時間是大家爭論的均衡器到了。到了認真對待LAM討論的時候了。 問題不在于,“我們如何能負擔對于LAM的投資?” 而是考慮,如果我們不對LAM投資,能否承擔起后果? 

 

    Elizabeth Kautzmann (電郵是[email protected]),為美國俄亥俄州梅森Fanuc FA美國公司的激光器產品經(jīng)理,在工業(yè)激光界作為Laser Liz而廣為人知。

 

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