當前3D打印要進入到產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的一大瓶頸是效率與成本，當前3D打印的產(chǎn)品價格中高達70%的成本來自設(shè)備成本，而材料也占據(jù)了30%的成本。而在傳統(tǒng)制造工藝中，材料成本不超過產(chǎn)品成本的3%。而在效率提升方面，市場的需求在呼喚帶來加工效率飛躍性質(zhì)的突破，而根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，德國Fraunhofer的增材制造未來-futureAM項目將加速3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。

    Fraunhofer的未來增材制造futureAM項目獲得了特別令人興奮的進展，這個項目整合了Fraunhofer旗下六個研究所的共同努力，這六個研究所包括位于亞琛的ILT激光研究所,  位于漢堡的IAPT增材制造技術(shù)研究所，位于不萊梅的IFAM制造技術(shù)與先進材料研究所，位于達姆施塔特的IGD計算機圖形研究所，位于德累斯頓的IWS材料與光束技術(shù)研究所，位于開姆尼茨的 IWU機床工具與成型技術(shù)研究所。這些研究所的合作主要聚焦在兩方面，一是從訂單到產(chǎn)品制造的全流程角度全面考慮3D打印在數(shù)字和物理方面創(chuàng)造的附加值；二是通過研發(fā)飛躍性質(zhì)的技術(shù)推動3D打印進入到新一代增材制造領(lǐng)域。

      在亞琛Fraunhofer激光技術(shù)研究所ILT的領(lǐng)導(dǎo)下，“futureAM – 新一代增材制造”是于2017年11月推出的，旨在將金屬部件的增材制造加速至少10倍。當時3D科學(xué)谷做過關(guān)于“下一代粉末床激光熔融3D打印技術(shù)SLM系統(tǒng)的藍圖”的報道。

      不僅尋求制造技術(shù)層面的突破，一年來，該項目的研究平臺一直在開發(fā)數(shù)字流程鏈，通過可擴展的，強大的增材制造系統(tǒng)技術(shù)和自動化流程以及量身定制的增材制造材料來提升3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化潛能。

    在制造技術(shù)方面，F(xiàn)raunhofer ILT位于亞琛的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)了一種新型激光頭，這種激光頭具有非常大的功能，其有效使用的安裝空間為1,000 mm x 800 mm x 500 mm，與傳統(tǒng)的LPBF激光粉末床熔融系統(tǒng)相比，可將生產(chǎn)效率提高一倍。

        不僅僅是在LPBF激光粉末床熔融技術(shù)方面獲得了突破，F(xiàn)raunhofer 還在送粉技術(shù)領(lǐng)域獲得了進展。其極速高速激光金屬沉積（EHLA）獲得了多項獎項，可以通過特別經(jīng)濟和環(huán)保的方式完成涂覆，從而用于修復(fù)或增材制造組件。這項技術(shù)已經(jīng)通過應(yīng)用薄保護層證明了其價值，到目前為止，EHLA僅用于旋轉(zhuǎn)對稱部件。Fraunhofer 在亞琛建造了一個原型工廠，工件在EHLA粉末噴嘴下以高動態(tài)方式移動，重力加速度高達五倍。

     此外，亞琛的科學(xué)家還正在研究監(jiān)測金屬3D打印的新方法，以提高工藝的穩(wěn)定性和制造的可重復(fù)性。通過在構(gòu)建平臺中使用結(jié)構(gòu)傳感器，希望在未來監(jiān)測關(guān)鍵的缺陷，例如支撐結(jié)構(gòu)何時發(fā)生撕裂。此外，超聲波傳感器還用于分析空氣中爆破的聲音以確定與組件質(zhì)量的相關(guān)性。

    在質(zhì)量控制方面，F(xiàn)raunhofer將不斷推動基于激光的超聲波測量的研究，將在未來更進一步進行一系列的研究，包括研究脈沖激光是如何引起結(jié)構(gòu)噪聲，這些變化通過激光振動計檢測以形成變量之間相關(guān)性的研究。Fraunhofer希望在制造過程中發(fā)現(xiàn)空隙的產(chǎn)生，以便能夠立即進行干預(yù)。

      Fraunhofer的一系列面對未來增材制造的成果將在Formnext (11月13-16日）展會上一一呈現(xiàn)。