霍尼韋爾談3D打印 — 真的可以隨心所欲嗎？

3D打印，或者更為專業(yè)的名稱“增材制造技術(shù)”已經(jīng)不再是一個(gè)陌生的詞匯，這個(gè)誕生于20世紀(jì)90年代的新技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到建筑、工程、醫(yī)療、汽車、工業(yè)設(shè)計(jì)和航空航天，甚至珠寶、藝術(shù)等諸多領(lǐng)域�！暗拇_，增材制造技術(shù)的快速建模、快速成型可以大大提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期或者生產(chǎn)周期，更重要的是，它可以‘打印’出、或者說制造出傳統(tǒng)工藝無法做到的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這是很有意思的，也是航空航天領(lǐng)域引入增材制造技術(shù)的重要原因�！被裟犴f爾科技事業(yè)部航空航天中國研發(fā)中心總經(jīng)理徐軍表示。

“不過有的時(shí)候，3D打印機(jī)也不是那么地配合，它似乎……”霍尼韋爾科技事業(yè)部航空航天中國研發(fā)中心增材制造工程項(xiàng)目經(jīng)理Alexandre Baudot半開玩笑地說道，“似乎不太友好 ，要為難我們一下�！蹦壳�，他正帶領(lǐng)3D打印熱交換器項(xiàng)目組進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，他所說的“為難”，也就是他們與3D打印機(jī)半年多來的“斗智斗勇”。

“熱交換器最大的挑戰(zhàn)在于它里面的翅片非常薄，只有不到0.2mm，而3D打印機(jī)能夠穩(wěn)定發(fā)揮的極致是0.3～0.4mm，這是設(shè)備本身的一個(gè)限制，同時(shí)也因?yàn)榻饘俜勰┰诟吣芗す鉄�結(jié)下會(huì)發(fā)生膨脹，冷卻后會(huì)有點(diǎn)收縮，因此會(huì)跟理論值產(chǎn)生誤差，所以說它不可能做到完全地讓你隨心所欲地打出想要多薄就多薄的東西。應(yīng)該說，是我們先‘為難’它了。”郭鑫是霍尼韋爾科技事業(yè)部航空航天中國研發(fā)中心3D打印實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械工程師，也是這個(gè)項(xiàng)目的主要成員之一。在加入霍尼韋爾之前，他的工作只與2D打印有關(guān)。有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，是他加入霍尼韋爾的原因。

通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)的零部件

這個(gè)項(xiàng)目的另一位主要成員是竇娟，她是高級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師。與郭鑫不同，她在霍尼韋爾工作了九年多，而與他相同的是，加入這個(gè)3D打印實(shí)驗(yàn)室之前，她與之有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)為零�！皼]有什么秘訣，就是不斷地學(xué)習(xí)、接受各種培訓(xùn)，我拿到支撐設(shè)計(jì)資格證書的時(shí)候，還是有點(diǎn)小小的自豪。支撐設(shè)計(jì)對(duì)3D打印至關(guān)重要，設(shè)計(jì)得太復(fù)雜不利于打印，也會(huì)給打印完成之后的移除帶來巨大的工作量和成本。但是設(shè)計(jì)得不到位，打印就會(huì)失敗。3D打印并不像打印紙張那樣，放進(jìn)一張紙，紙就會(huì)從打印機(jī)里吐出來。由于它是一個(gè)3D立體的東西，需要先打印在一個(gè)底座上才行，而底座和這個(gè)物件之間，就需要一個(gè)支撐�！备]娟說起3D打印的設(shè)計(jì)支撐，還是帶著一些小小的自豪和激情的。

從年初到現(xiàn)在，這個(gè)項(xiàng)目組已經(jīng)進(jìn)行了6次“設(shè)計(jì)試驗(yàn)(DoE,Design of Experiment)”。每一次的試驗(yàn)從計(jì)劃、設(shè)計(jì)、打印、移除支撐到測量和測試功能，大約需要10天左右的時(shí)間。突破，發(fā)生在第2次試驗(yàn)之后。竇娟和郭鑫分別從支撐設(shè)計(jì)和3D打印機(jī)的參數(shù)和功能設(shè)置上找到了可行的解決辦法，并且在第3次試驗(yàn)開始嘗試不同的組合，以期找到最完美的“配方”，攻克這一技術(shù)難關(guān)。在Alexandre、竇娟和郭鑫的眼中，與3D打印機(jī)“斗智斗勇”并不是一件痛苦的事情，相反，他們覺得每一次的嘗試，都是朝著這個(gè)目標(biāo)邁近了一步。同時(shí)，對(duì)于航空航天業(yè)而言，在保證相同性能的前提下減輕產(chǎn)品的重量，哪怕1lb(1lb=0.45kg)，也會(huì)起到至關(guān)重要的作用。

霍尼韋爾是業(yè)界內(nèi)將3D打印(即增材制造)技術(shù)引入航空航天業(yè)的領(lǐng)先者，其在中國的3D打印實(shí)驗(yàn)室于2014年建成，全球其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)室分別位于美國、印度和捷克。目前，這個(gè)項(xiàng)目組還在不斷地嘗試中體驗(yàn)成功與失敗交織的味道，而他們的成功也僅僅代表著前期試驗(yàn)的勝利，真正實(shí)現(xiàn)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)飛機(jī)零部件還有很長的一段路要走，甚至充滿了未知。但是，他們?cè)诩夹g(shù)和知識(shí)上積累的一點(diǎn)一滴，他們實(shí)現(xiàn)的各種突破，都將成為后來者向前邁進(jìn)的基石。

來源：
霍尼韋爾（中國）有限公司
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