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荷蘭的鹿特丹港是世界上貨物流通最重要的交匯點(diǎn)之一，提供了該地區(qū)與全球港口的最佳連接。該港口每年處理的貨物超過4.6億噸，因此港口設(shè)施和船舶的平穩(wěn)運(yùn)行是港口正常運(yùn)作的必要保障。

如果一艘船舶進(jìn)港需要更換部件（例如螺旋槳），整個(gè)維修周期可能需要數(shù)周或數(shù)月的時(shí)間，在等待期間還會(huì)讓船舶所有權(quán)的公司花費(fèi)數(shù)百萬美元。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，鹿特丹港開設(shè)了創(chuàng)新的增材制造現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室（RAMLAB），現(xiàn)場設(shè)施的加工裝備包括一對(duì)能夠增材制造大型金屬工業(yè)零件的6軸機(jī)械臂。RAMLAB團(tuán)隊(duì)與軟硬件的合作伙伴通力合作，努力將該港口超智能化的方向發(fā)展。

■圖片來源：RAMLAB

目前，RAMLAB已經(jīng)生產(chǎn)出世界上第一個(gè)在海事行業(yè)獲得等級(jí)認(rèn)證的3D打印船舶螺旋槳。船舶螺旋槳采用混合制造工藝制造，將增材制造與減材加工和研磨技術(shù)相結(jié)合。該項(xiàng)目從一對(duì)6軸機(jī)械臂和定向能量沉積增材工藝開始，然后通過CNC加工和拋光完成，以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的公差。最重要的是，整個(gè)過程在幾天內(nèi)就可以完成，浪費(fèi)的材料有限，并且不會(huì)降低產(chǎn)品的性能或精度。 

作為實(shí)驗(yàn)室主要的軟件合作伙伴，Autodesk在開發(fā)創(chuàng)新混合制造方法中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，結(jié)合了增材制造和減材制造優(yōu)勢和特點(diǎn)。這種組合模式為RAMLAB追求更快的制造提供了選擇。首先使用金屬3D打印大型船舶部件，然后再使用傳統(tǒng)的CNC銑削和磨削方法在幾天內(nèi)完成零件的后處理工藝，因此在不犧牲產(chǎn)品精度或性能的情況下節(jié)省時(shí)間和成本。 

■圖片來源：RAMLAB

自開發(fā)出最初的螺旋槳原型以來，RAMLAB在之后的時(shí)間里對(duì)其生產(chǎn)方法進(jìn)行了更新，進(jìn)行了一系列嚴(yán)格測試。這些測試包括速度試驗(yàn)、系柱拉力和碰撞停止測試，其中包括從全油門前進(jìn)到全油門反向，螺旋槳在正常運(yùn)行期間可以承受的最重負(fù)載。在認(rèn)證機(jī)構(gòu)Bureau Veritas 的監(jiān)督下，它以優(yōu)異的成績通過了這些測試，并最終獲得Bureau Veritas的正式等級(jí)批準(zhǔn)。

RAMLAB董事總經(jīng)理Vincent Wegener對(duì)此表示，隨著RAMLAB工作的開展，希望加速混合制造的跨行業(yè)采用，按客戶需求制造大型零件。實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是使鹿特丹港不僅成為歐洲的重要港口，而且也是開發(fā)新制造方法的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。Autodesk是重要的合作伙伴，在組合使用最新增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)CNC加工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造方面，擁有專業(yè)知識(shí)。”

■圖片來源：Autodesk

在增材制造中，先進(jìn)的材料正在幫助制造商實(shí)現(xiàn)提高零件性能和減輕重量。幾種關(guān)鍵材料的進(jìn)步使得制造更高質(zhì)量的3D打印部件成為可能。今天有更多的選擇用于增材制造的材料，這意味著更多的行業(yè)可以從中受益。例如金屬合金，過去通常在醫(yī)療上應(yīng)用，現(xiàn)在正逐漸在航空航天和汽車應(yīng)用中推廣。

通過嘗試同時(shí)使用增材和減材制造工藝，得以讓工程師和設(shè)計(jì)師可以在更多的行業(yè)和應(yīng)用中使用增材制造技術(shù)。在此過程中的不斷改進(jìn)消除了以前增材制造遇到的一些挑戰(zhàn)。對(duì)于這兩種技術(shù)，并不是一個(gè)非此即彼的問題，而是可以相容。

Autodesk項(xiàng)目工程師Kelvin Hamilton解釋說，增材只是制造零件的一種方式，但是完全用加法代替減法并不真的可行。通常情況下，用戶都不想用增材制造來取代成熟的制造工藝，尤其是當(dāng)零件在傳統(tǒng)加工就能完成的情況下，亦是如此。

■圖片來源：Autodesk

更好的解決方案是，結(jié)合增材和減材各自的優(yōu)勢，特別是對(duì)于金屬增材制造。用戶需要弄清楚何時(shí)何地結(jié)合這兩個(gè)過程制造產(chǎn)品，這才是問題的關(guān)鍵。為了成功地結(jié)合增材和減材工藝，制造商需要組織良好的工作流程。但迄今為止，將兩種工藝相結(jié)合仍具有挑戰(zhàn)性。 

以Autodesk為代表的高級(jí)軟件，可以跨越產(chǎn)品開發(fā)周期的所有階段，從概念和測試到構(gòu)建模擬、文件準(zhǔn)備和過程控制。對(duì)于用戶來說，需要的則是一個(gè)豐富的工具包，涵蓋工作流程的方方面面。增材制造和減材制造的軟件解決方案，可以幫助用戶預(yù)測成功的設(shè)計(jì)需要什么。

■圖片來源：Autodesk

組合使用增材和減材工藝可以實(shí)現(xiàn)更好的精加工和平滑的零件表面。光滑的表面可以提高零件的隔熱性和強(qiáng)度。當(dāng)零件的尺寸公差要求更嚴(yán)格時(shí)，減材制造是一種更好的加工方式。而減材制造可以添加孔、螺紋或零件接口（即一個(gè)零件連接到另一個(gè)零件的地方）。