擁有超10年經驗的增材制造專家，如何看待金屬3D打印技術？

擁有超10年經(jing)驗的增材(cai)制造專家，如何看待金屬3D打(da)印技(ji)術？

眾所周知， 3D打(da)印技術(shu)（增材制造）正處(chu)于蓬勃發(fa)展階段。盡管(guan)各3D打(da)印設備廠家非常專業地突出自(zi)己的(de)優勢，但(dan)真正將(jiang)(jiang)該(gai)技術(shu)應(ying)用于實際制造中的(de)公司還(huan)是(shi)非常少。正在實踐的(de)企業將(jiang)(jiang)很快(kuai)發(fa)現，他們還(huan)需要(yao)將(jiang)(jiang)這個(ge)完(wan)全(quan)不同的(de)工藝集成到現有的(de)生產流程中去，這是(shi)極(ji)其困難的(de)！于是(shi)難題來了，該(gai)項目需要(yao)一(yi)種全(quan)新(xin)思維、一(yi)個(ge)全(quan)新(xin)流程和全(quan)新(xin)的(de)機器設備。

作為一家全球領先的(de)整體解決方案供(gong)應商，GF加工(gong)方案就是一家敢于(yu)正(zheng)視此問(wen)題的(de)公司。

幾(ji)年前，GF加工方案(an)(an)(an)一(yi)方面感受(shou)到自(zi)己的市場領域正在遭受(shou)3D打印(yin)的影響，另一(yi)方面也發現自(zi)己的加工解(jie)決(jue)方案(an)(an)(an)也會被(bei)3D打印(yin)行業廣泛使用。因此(ci)，GF加工方案(an)(an)(an)決(jue)定為3D打印(yin)行業提供綜合性解(jie)決(jue)方案(an)(an)(an)。從合作伙(huo)伴、設備和解(jie)決(jue)方案(an)(an)(an)等角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，可(ke)以說GF加工方案(an)(an)(an)是目(mu)前能認真對待3D打印(yin)為數(shu)不多的幾(ji)家大型工業機床公司之一(yi)。

GF加工方案增材(cai)制造專家Mr. Guy J. Ofek 一直致力(li)于為亞(ya)洲的(de)企業提(ti)供(gong)優化的(de)制造解(jie)決方案，其中(zhong)他(ta)有將近11年(nian)的(de)時間專注(zhu)于3D打印(yin)服務，是(shi)該領域(yu)里具有豐富經驗的(de)專家。接下來，就讓(rang)Guy帶(dai)您深入(ru)了解(jie)增材(cai)制造的(de)最新發展！

貴(gui)公司(si)為何涉足增材制造領域(yu)？

GF加工方案相信(xin)增材制造(zao)在(zai)(zai)未(wei)來的制造(zao)業中(zhong)將發揮重要作用。考慮(lv)到我們在(zai)(zai)傳統減材制造(zao)和自(zi)動化方面的專業特長，能(neng)夠(gou)幫助我們縮(suo)小原型(xing)樣機和實際制造(zao)之(zhi)間的差距，特別(bie)是(shi)在(zai)(zai)出現了(le)金屬增材制造(zao)技術后(hou)，未(wei)來制造(zao)的趨勢將是(shi)混合型(xing)加工。

混(hun)合型生產包括增(zeng)材制造技術(shu)，以及相(xiang)關的(de)后(hou)續流(liu)程如銑削、電(dian)火花加(jia)工、線切割加(jia)工、激光紋(wen)理(li)加(jia)工等完成零件(jian)成品所需的(de)全部工藝流(liu)程，集(ji)成這(zhe)些(xie)技術(shu)協同(tong)工作，組(zu)建“未來工廠(chang)”。

增材制(zhi)造(zao)與其它(ta)制(zhi)造(zao)技術關系密切嗎？

是的(de)，關系(xi)密切。尤其是在(zai)進行金屬(shu)增材制造(zao)時，用(yong)戶一(yi)(yi)直有將金屬(shu)零(ling)件與金屬(shu)構建(jian)基板(ban)進行分(fen)(fen)離的(de)需求，這項操作(zuo)通常由帶鋸(ju)或(huo)線(xian)(xian)切割(ge)機床來完成。因此，作(zuo)為GF加(jia)工方(fang)案(an)“集成和優(you)化金屬(shu)增材工作(zuo)流程”工作(zuo)任務的(de)一(yi)(yi)部分(fen)(fen)，我們(men)在(zai)今(jin)年9月EMO展會上(shang)推(tui)出(chu)一(yi)(yi)款金屬(shu)增材加(jia)工專(zhuan)用(yong)線(xian)(xian)切割(ge)機床。該款設備(bei)將允許制造(zao)商以(yi)水(shui)平方(fang)式從構建(jian)板(ban)中分(fen)(fen)離零(ling)件。這一(yi)(yi)新款電火(huo)花線(xian)(xian)切割(ge)設備(bei)將采(cai)用(yong)GF加(jia)工方(fang)案(an)的(de)快速線(xian)(xian)切割(ge)技術(shu)，配有內置式3R系(xi)統夾具解決(jue)方(fang)案(an)。

此外(wai)，一(yi)般來說，金屬3D打(da)印機加(jia)工(gong)(gong)出的零件(jian)，其表面質量是不足(zu)以滿足(zu)工(gong)(gong)模具制造商、航空(kong)發動機OEM廠(chang)家所要求的粗糙(cao)度Ra要求。因此，使用(yong)金屬增材技(ji)術進行最終零件(jian)生(sheng)產的眾多(duo)用(yong)戶(hu)還需要選擇銑削(xue)加(jia)工(gong)(gong)或者電(dian)火花(hua)加(jia)工(gong)(gong)設備來改善表面粗糙(cao)度以滿足(zu)要求。

貴公(gong)司(si)在精密制造方(fang)面的豐富經(jing)驗(yan)對涉足(zu)增材制造行(xing)業(ye)有什么幫助？

增(zeng)材制造業(ye)一(yi)(yi)(yi)(yi)直(zhi)是(shi)(shi)處于一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)“島狀(zhuang)生(sheng)(sheng)存(cun)”狀(zhuang)態，這不是(shi)(shi)什么秘密。也就(jiu)是(shi)(shi)說，三十(shi)多(duo)年(nian)來(lai)(lai)，它(ta)(ta)的(de)主要應用一(yi)(yi)(yi)(yi)直(zhi)就(jiu)是(shi)(shi)圍(wei)繞產(chan)品開(kai)發打轉。換句(ju)話說，它(ta)(ta)就(jiu)是(shi)(shi)用在(zai)(zai)(zai)(zai)那些(xie)旨在(zai)(zai)(zai)(zai)做適配性(xing)(xing)、成型(xing)和(he)功能(neng)測試(shi)的(de)原型(xing)加工上。說它(ta)(ta)“島狀(zhuang)生(sheng)(sheng)存(cun)“狀(zhuang)態，是(shi)(shi)因(yin)為增(zeng)材制造業(ye)在(zai)(zai)(zai)(zai)過(guo)去的(de)8-10年(nian)里一(yi)(yi)(yi)(yi)直(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)推動(dong)制造和(he)生(sheng)(sheng)產(chan)環境中(zhong)的(de)技術更替，這就(jiu)是(shi)(shi)那塊“新大(da)陸”。在(zai)(zai)(zai)(zai)這樣的(de)環境中(zhong)，游戲規則是(shi)(shi)不同的(de)。舉例(li)來(lai)(lai)說，在(zai)(zai)(zai)(zai)產(chan)品開(kai)發領(ling)域(yu)，設(she)備必須要有絕對的(de)靈活性(xing)(xing)，以便用于設(she)計和(he)測試(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)特定產(chan)品盡可能(neng)多(duo)的(de)變體，來(lai)(lai)確(que)定最終(zhong)哪個產(chan)品在(zai)(zai)(zai)(zai)實際工作中(zhong)表現最佳。

而(er)在生產(chan)(chan)(chan)環境中，思(si)維模(mo)式差(cha)不(bu)多反過來了：在某種意義上是不(bu)允(yun)許(xu)任何(he)靈活性(xing)的(de)，且有(you)嚴格的(de)公差(cha)要求。不(bu)過它們的(de)目標始終是相同的(de)，即為一個特(te)定(ding)產(chan)(chan)(chan)品(pin)創建盡可能多的(de)版(ban)本，同時確保所有(you)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)一致性(xing)并達盡可能最高的(de)質量。

此外，如生產(chan)力、強健耐用性、成本效率、冗余能力、平(ping)均(jun)訪(fang)問(wen)間(jian)隔時間(jian)(MTBV)、響應時間(jian)等諸多(duo)因素，在(zai)我們討論(lun)生產(chan)問(wen)題時都(dou)是極其重(zhong)要的(de)，而在(zai)產(chan)品開發領域中，他們的(de)重(zhong)要性要小(xiao)得多(duo)。

考慮到 GF 加(jia)工(gong)方案旗下的(de)Mikron MILL銑(xian)削設備在高速銑(xian)削加(jia)工(gong)領域(yu)以及AgieCharmilles設備在EDM加(jia)工(gong)領域(yu)的(de)領先地位，我們認為自己有(you)能力更好(hao)地理解(jie)用戶在生產環境(jing)中使用增材制造工(gong)藝時的(de)獨特需求及所面(mian)臨的(de)挑戰(zhan)。

貴公司與(yu) EOS 和 3D Systems有過合(he)作嗎？

是的(de)(de)， 考慮到我(wo)們在工模具(ju)行(xing)業已有的(de)(de)密(mi)切(qie)客戶關系，過(guo)去我(wo)們曾與EOS公(gong)司(si)合作，推出了工模具(ju)制(zhi)造業的(de)(de)金(jin)屬(shu)打印專(zhuan)用設(she)備(AM S 290 Tooling)。

2018年(nian)下半年(nian)，我(wo)(wo)們(men)(men)宣(xuan)布與3D Systems公司開展(zhan)(zhan)戰略合(he)作(zuo)，共(gong)同(tong)開發(fa)、整(zheng)合(he)基于3D打(da)印的(de)制(zhi)造(zao)解決方案。雙方合(he)作(zuo)的(de)第(di)一(yi)(yi)款產品DMP Factory 500金(jin)屬增材制(zhi)造(zao)解決方案已于2018年(nian)9月(yue)在(zai)美國IMTS展(zhan)(zhan)會期間推(tui)出。現(xian)在(zai)，也就是雙方合(he)作(zuo)協議(yi)簽署(shu)一(yi)(yi)年(nian)后，我(wo)(wo)們(men)(men)對迄(qi)今為止所取得的(de)進(jin)展(zhan)(zhan)是非常滿意的(de)，我(wo)(wo)們(men)(men)感(gan)到(dao)還可以(yi)做很(hen)多(duo)事情來將我(wo)(wo)們(men)(men)的(de)共(gong)同(tong)愿景整(zheng)合(he)、優化金(jin)屬增材制(zhi)造(zao)工作(zuo)流程(cheng)，帶給那些希望金(jin)屬增材制(zhi)造(zao)集成到(dao)其(qi)生產環境中(zhong)的(de)客戶(hu)。

貴公(gong)司正在開發采用配(pei)3D Systems的“集成(cheng)制造解(jie)決方(fang)案”，這意味著什么？

兩家(jia)公司的(de)目(mu)標(biao)是(shi)共同開發解決方(fang)案以(yi)縮短當前(qian)單(dan)個(ge)金(jin)屬增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)設備與集(ji)合了(le)工業4.0全部元素的(de)“未來工廠”之間(jian)的(de)差距。換句話說，為了(le)能夠實現(xian)(xian)多年(nian)來我們推動增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)發展至今的(de)共同愿景，看(kan)到增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)解決方(fang)案在車間(jian)真正實現(xian)(xian)端到端的(de)集(ji)成，我們認為，實現(xian)(xian)無縫(feng)和(he)高效的(de)工作流程(cheng)的(de)關鍵就是(shi)要對現(xian)(xian)有的(de)軟硬(ying)件環(huan)境做出調(diao)整。

譬如，當下的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao)(zao)設備(bei)(bei)及其所需的(de)(de)(de)后(hou)處理工序(xu)屬(shu)于勞動(dong)密集型的(de)(de)(de)加工，幾(ji)乎整個(ge)(ge)工藝(yi)流程(cheng)(cheng)都(dou)是人工的(de)(de)(de)。即使(shi)增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao)(zao)不(bu)會(hui)用(yong)于大(da)批量生產，大(da)家(jia)還(huan)是會(hui)贊同(tong)：為了(le)改善工作(zuo)流程(cheng)(cheng)，提高操(cao)作(zuo)者的(de)(de)(de)安(an)全系(xi)數，共同(tong)打造(zao)(zao)出(chu)一個(ge)(ge)頗(po)具(ju)(ju)成本效益(yi)的(de)(de)(de)作(zuo)業流程(cheng)(cheng)，引入某種程(cheng)(cheng)度的(de)(de)(de)自動(dong)化是很有必要的(de)(de)(de)。為實(shi)現這樣的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，我(wo)們采(cai)取的(de)(de)(de)第(di)一步是將3R Delphin夾具(ju)(ju)系(xi)統集成到DMP Factory 500設備(bei)(bei)上，從而讓(rang)操(cao)作(zuo)者可無縫銜接地將搭(da)建基板(ban)置于夾具(ju)(ju)上從金屬(shu)增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao)(zao)設備(bei)(bei)移(yi)至后(hou)工序(xu)的(de)(de)(de)線切割EDM設備(bei)(bei)或者銑床上。這不(bu)僅節省(sheng)了(le)零件從搭(da)建基板(ban)分離(li)后(hou)所需的(de)(de)(de)再裝(zhuang)夾時(shi)間也(ye)節省(sheng)了(le)專用(yong)夾具(ju)(ju)的(de)(de)(de)制作(zuo)時(shi)間。

3D打印是否會對鑄造構成威脅？
 
把原材(cai)(cai)料轉變成一個盡可(ke)(ke)能(neng)接近所需產品形(xing)狀的(de)東西(xi)，傳統上(shang)只有(you)(you)兩(liang)種(zhong)方(fang)法：鍛造(zao)或鑄(zhu)造(zao)，并且每種(zhong)方(fang)法都有(you)(you)自己(ji)的(de)優缺點(dian)。而(er)(er)增材(cai)(cai)制造(zao)是(shi)我們(men)現有(you)(you)的(de)第三種(zhong)方(fang)法，它開創(chuang)了新的(de)可(ke)(ke)能(neng)性(xing)，因此，令人振奮不已。然而(er)(er)，增材(cai)(cai)制造(zao)也有(you)(you)其自身的(de)局限性(xing)，正(zheng)因如此，它跟鑄(zhu)造(zao)之間很可(ke)(ke)能(neng)會存在很好的(de)互補性(xing)。

GF加工方(fang)(fang)案瑞士增材(cai)制(zhi)造銷售部（AMotion中心(xin)）主管Marco Salvisberg先生最近(jin)指出，一方(fang)(fang)面(mian)，3D打(da)印(yin)(yin)肯定會對一些鑄造應用(yong)方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)投資(zi)造成威(wei)脅，因為由鑄造投資(zi)來生產(chan)的(de)(de)零件如(ru)今(jin)正在(zai)由3D打(da)印(yin)(yin)完(wan)成，可(ke)是從另(ling)一方(fang)(fang)面(mian)看，目前人們對于(yu)它的(de)(de)未來發展規模只能展望，具體(ti)要取決(jue)于(yu)各細分市場情(qing)況。從長(chang)遠(yuan)看，在(zai)航空和IGT（工業(ye)燃氣輪機(ji)）行業(ye)中，預計目前鑄件產(chan)品組合(he)中的(de)(de)10%-40%將在(zai)AMotion中心(xin)打(da)印(yin)(yin)完(wan)成。

正如 Marco 所(suo)補充的(de)(de)，3D 打(da)印(yin)(yin)對(dui)于(yu)鑄(zhu)造(zao)(zao)廠(chang)來說也(ye)是一個很(hen)好的(de)(de)發展(zhan)契機：蠟(la)模(mo)(mo)、陶瓷芯和聚苯乙烯打(da)印(yin)(yin)件可(ke)大大縮(suo)短(duan)開發時間(jian)并(bing)能(neng)降低(di)模(mo)(mo)具(ju)成(cheng)本(ben)。此外，3D 金屬(shu)打(da)印(yin)(yin)也(ye)可(ke)成(cheng)為鑄(zhu)造(zao)(zao)廠(chang)擴(kuo)展(zhan)其產(chan)品組合(he)的(de)(de)一個好途徑(jing)。3D打(da)印(yin)(yin)本(ben)身在(zai)很(hen)長的(de)(de)生(sheng)產(chan)流(liu)程組合(he)中只占(zhan)一小塊，整個流(liu)程還包括精(jing)加工、表面處理、熱處理、無損檢測等(deng)，而(er)這些對(dui)多(duo)數鑄(zhu)造(zao)(zao)廠(chang)而(er)言，都有現成(cheng)的(de)(de)。

3D打印是否需要更(geng)多(duo)的自動(dong)化處理？

跟任何其他工藝或技術一(yi)(yi)樣，3D打(da)印(yin)當然(ran)也需要自(zi)動(dong)(dong)化來增加(jia)產能、提升(sheng)工作流效率。自(zi)動(dong)(dong)化有兩種基(ji)(ji)本形式：內部的(de)(de)和(he)外(wai)部的(de)(de)。我們預計，隨(sui)著時間推移，兩種形式都(dou)會出現在(zai)(zai)增材制造上(shang)。內部自(zi)動(dong)(dong)化的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)簡單實例(li)：在(zai)(zai)CNC數控(kong)設備上(shang)安(an)裝(zhuang)自(zi)動(dong)(dong)刀(dao)具(ju)交(jiao)換器（ATC）；外(wai)部自(zi)動(dong)(dong)化的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)例(li)子：將(jiang)一(yi)(yi)個(ge)固定(ding)式或者(zhe)安(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)滑動(dong)(dong)基(ji)(ji)座上(shang)的(de)(de)機械臂集成入生產單元中，將(jiang)其變成一(yi)(yi)個(ge)柔性制造系(xi)統（FMS）。

如前所述，將夾具系統集成(cheng)到一(yi)(yi)臺增材制造設備中只是(shi)增材制造流程工(gong)業化生產的第(di)一(yi)(yi)步。人們還(huan)需要把(ba)打(da)印好(hao)的金屬零件(jian)從金屬搭(da)建(jian)基(ji)板(ban)上(shang)分離(li)出來，這(zhe)跟其他后處理(li)工(gong)序一(yi)(yi)樣，目(mu)的都是(shi)為了把(ba)基(ji)板(ban)上(shang)的零件(jian)變成(cheng)最終(zhong)成(cheng)品。

在3D打印行(xing)業(ye)您(nin)希望(wang)怎樣跟客戶合作？

理想情況，我們希望自己能(neng)跟那些已有現成金屬增(zeng)材制造經(jing)驗(yan)的公(gong)司(si)和(he)機構(gou)來(lai)合作，因為這些公(gong)司(si)不(bu)僅(jin)明白技術供應的好處，而(er)且他們也更能(neng)理解從打樣設計(ji)、研發(fa)到實際生產落地的轉化中所(suo)面臨的挑戰(zhan)性和(he)復(fu)雜性。

對于(yu)這樣的用(yong)戶，我們(men)相信(xin)我們(men)能為他們(men)提(ti)供價值最大化(hua)的金屬增材制造設(she)備(bei)，若考慮設(she)備(bei)的強健耐用(yong)性，我們(men)就有一款DMP Factory 350，此外該設(she)備(bei)還內(nei)置自動化(hua)功能，其作用(yong)體現(xian)：實現(xian)粉末利用(yong)率最大化(hua)，并為操(cao)作者提(ti)供一個更安全的工(gong)作環境。

最(zui)終統計下來，我們發現增(zeng)材制(zhi)造流程(cheng)本身在全部生(sheng)產工藝(yi)流程(cheng)中只占30%，因此我們會對增(zeng)材制(zhi)造的下游工序給予特別(bie)關注。

設(she)備、解決方案、零件(jian)這些業務(wu)中，貴公司更傾(qing)向于做(zuo)哪些？

我們公司的名字就詮釋了我們的業務，正如名字所示，我們要提供的是所有解決方案，而不是單純的設備或者技術銷售。我們與眾不同之處，就在于我們有獨特實力為客戶在金屬增材制造設備基礎上提供廣泛的技術解決方案，并有能力將我們的System 3R自動化產品線集成到金屬增材制造工藝流程中，從而打造出一個流程優化的金屬增材制造生產環境。
 
對于正在尋(xun)求(qiu)零件生產、應用(yong)(yong)程序開發和(he)(he)其他服務的客(ke)戶，通常我們(men)會建議他們(men)與我們(men)的AMotion 中心進行合作，該中心主要面向咨詢客(ke)戶，同(tong)時還會提供很多其他服務。它的業務范圍從應用(yong)(yong)、粉末和(he)(he)參(can)數開發，一直到增材制(zhi)造設計、原型設計、橋接和(he)(he)使用(yong)(yong)多種增材制(zhi)造技術(DMLS、EBM、DED)進行系(xi)列產品生產，最重要的是(shi)，它們(men)已(yi)通過航空航天公司(si)的NADCAP認證。

您能談談亞洲地區(qu)的增材制造市場情況(kuang)么(me)？

如您所知，亞洲市場目前參差不齊，因此，當一個人從北走到南或者從東挪到西時，他會看到同一種事物呈現出不同的景象。當增材制造在亞洲問世時，我們看到它在中國、日本有很好且穩定的應用，譬如航空，能源，醫療，工具行業這些細分市場領域，正在越來越多地利用金屬增材制造技術來打造更輕的零件、實現更多的功能設計、加快他們的交貨周期。而在韓國、臺灣、新加坡和印度等地，我們看到的卻是吸引人的商機：那些具有創新精神的用戶要么希望使用上金屬增材制造技術，要么讓自己研發部門一直進行技術探索，并在過去多年經驗積累基礎上打造出可行的應用，之后他們干脆升級，涉入這些相關應用的生產。
 
對于打(da)算使用3D打(da)印進(jin)行制造生(sheng)產的公司，您(nin)有什么建(jian)議？

增材制造是圍(wei)繞客戶定制進(jin)行的(de)(de)(de)，設計(ji)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)產品(pin)需要不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)方法，生產產品(pin)采(cai)用的(de)(de)(de)是跟我(wo)們以往習(xi)慣完全不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)方式，這讓我(wo)相信（這行業根本）不(bu)(bu)存在(zai)任(ren)何(he)“通用策略”。話雖如此，但我(wo)認為，優勝者之所(suo)以能從普眾中脫穎(ying)而出，就在(zai)于其有(you)(you)創新精神、有(you)(you)“我(wo)要去做”的(de)(de)(de)態度，再加上有(you)(you)期望學(xue)習(xi)、發展的(de)(de)(de)一個內(nei)驅力(li)。當然，也可能會遭(zao)遇失敗(bai)。

增材制造是一個大家都正在進行學習和探索的行業，在這樣的環境里，是不會有“即插即用”現成的解決方案。因此，要想使用3D打印進行制造生產，首先要能接受失敗和摒棄之前固有的想法。因為若不這樣做，就可能影響到公司的未來存活，而且更主要是將增材制造融入生產流程鏈的回報可能極其巨大。