韓國增材制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

來源：SAMA國際論壇

2019年8月16日，由上海市經(jīng)濟和信息化委員會指導(dǎo)，上海市增材制造協(xié)會主辦的第四屆SAMA國際論壇暨2019一帶一路3D打印與智能制造年會在上海盛大開幕。來自中國、美國、英國、法國、德國、韓國、新加坡、以色列、瑞典、埃及、印度、捷克等不同國家和地區(qū)的近百位全球頂級專家、行業(yè)領(lǐng)袖以及800余位企業(yè)代表蒞臨大會，探討智能制造和3D打印行業(yè)發(fā)展，展示和交流智能制造和3D打印技術(shù)在航空航天、生物醫(yī)療、汽車、模具、文創(chuàng)、影視及消費品等領(lǐng)域的應(yīng)用。

韓國增材制造協(xié)會會長William Joo應(yīng)邀出席并做主旨報告。

首先給大家介紹一下KAMUG，它是韓國增材制造協(xié)會。開發(fā)FDM以及沙鑄3D打印機和金屬3D打印機。KAMUG和蔚山城市進(jìn)行合作，屬于韓國科學(xué)ICT部，是韓國最大的增材制造協(xié)會，有1500多個會員�，F(xiàn)在介紹一下全球的市場以及韓國金屬AM市場的情況。現(xiàn)在AM市場還是非常小，和總體制造市場相比在2014年大概市值達(dá)到了88億美金，還不到12萬億市場的1%，這是根據(jù)HP市值所得到的，AM市場將會達(dá)到總制造市場的60%，也會達(dá)到1900億美金�，F(xiàn)在韓國市場從2017年2.9億美金增加到2018年3.66億美金，預(yù)計到2019年會增加到4.5億美金，現(xiàn)在機器市場希望能夠在1784億美金市值當(dāng)中占有45.1%，希望2018年有這樣的份額。服務(wù)是達(dá)到8680億，占20.1%。然而教育的程度以及市場的表現(xiàn)達(dá)到了市場的預(yù)期。

現(xiàn)在講一下韓國金屬3D打印機的購買情況，韓國一共有138臺金屬機器。其中112臺是PBF機器已經(jīng)進(jìn)行了安裝，43%的公司都有相應(yīng)的從哪里購買機器的信息。政府的信息提供占34%，研發(fā)占18%。醫(yī)學(xué)公司占5%，最后韓國PBF銷售的情況是138臺，112臺是PBF，大部分都是德國的產(chǎn)品，本國的產(chǎn)品已經(jīng)超過20臺，超過10臺機器是由設(shè)備廠商所擁有的。現(xiàn)在講講韓國金屬AM的研發(fā)�，F(xiàn)在有六大主要AM機器公司，四個是PBF，兩個是DED。Winforsys涉及到醫(yī)療和工業(yè)，可以在外面的展臺看到。Winforsys也是上市了500毫米的機器，主要是應(yīng)用工業(yè)，并且生產(chǎn)500毫米的部件用于國防，現(xiàn)在已經(jīng)推出醫(yī)學(xué)專業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，主要是生產(chǎn)實際的醫(yī)學(xué)植入物，并且去支持生產(chǎn)過程當(dāng)中的監(jiān)管，從而確保統(tǒng)一的質(zhì)量系統(tǒng)。在韓國有廣泛的應(yīng)用，超過200個已經(jīng)應(yīng)用這樣的技術(shù)實施200多臺手術(shù)，并且我們也出口想要尋找中國的合作伙伴。并且也在開發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)，希望能夠在海外推動出口到海外。

現(xiàn)在韓國有六大主要金屬AM供應(yīng)商，兩個是塑料的，兩個是醫(yī)學(xué)的。韓國領(lǐng)先3D金屬打印技術(shù)，首先會建立起一致的智能工廠生產(chǎn)系統(tǒng)以及增材制造設(shè)計和模擬仿真以及生產(chǎn)監(jiān)控，會有系統(tǒng)專門管理物理的性能，并且系統(tǒng)已經(jīng)開始實施正在運行當(dāng)中。金屬3D規(guī)劃能夠?qū)⒀b置擴大到10個單位，以模塊化的方式，現(xiàn)在我們規(guī)劃將裝置擴大到100個單位，這是韓國首個AM裝置，這是美國公司提供的工藝控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)現(xiàn)在是根據(jù)半導(dǎo)體檢驗技術(shù)開發(fā)的，并且價格比其他國家價格都要低，Winforsys在明天的會議中有所宣布。這是高速攝象頭以及傳感器以及韓國Winforsys生產(chǎn)的，能夠幫助我們檢查和管理產(chǎn)品的質(zhì)量，是在生產(chǎn)的過程中實時的。藍(lán)色代表質(zhì)量好，紅色可以實時進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)是否有缺陷，所以特征就是完全的質(zhì)量控制在大規(guī)模批量生產(chǎn)過程中進(jìn)行實時控制。

在引入AM仿真軟件領(lǐng)域另外的改變，根據(jù)預(yù)測的形變，我們會創(chuàng)造出補償零件，根據(jù)預(yù)測信息創(chuàng)造出單個穩(wěn)健并且可以在生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)。我們的系統(tǒng)是不會有任何失效，能夠有于醫(yī)療保健以及在工業(yè)生產(chǎn)中使用，并且我們在現(xiàn)在醫(yī)學(xué)的顱骨和模具中已經(jīng)開始使用。還有其他許多的使用案例。鑒于保密協(xié)議沒有辦法跟大家細(xì)講。這也是醫(yī)療方面植入的例子，我們顱骨的植入之前要變形的，從而抵消變形，于是打印出正確的產(chǎn)品，實際上再把它放在模型上去，然后掃描，然后再測試，大規(guī)模生產(chǎn)的時候放置角度仿真模型提前預(yù)測。這是我們醫(yī)療植入的例子，首先這是生產(chǎn)醫(yī)療植入的物品的例子，我們有國內(nèi)的設(shè)備商，還有外國的機器都是混在一起的，最后我們還是統(tǒng)一采用了國內(nèi)的設(shè)備。韓國FDA批準(zhǔn)了44個零部件用于醫(yī)療的植入，很多公司都在韓國做醫(yī)療植入的東西。這是我們的例子，生產(chǎn)醫(yī)療植入物體，在外面的展臺上可以看到生產(chǎn)的醫(yī)療植入的東西。

接下來做的鈦合金多孔的盤狀物，主要給椎間盤和背痛的人用的，這是我們所做的，這是工業(yè)生產(chǎn)的例子，現(xiàn)在可以生產(chǎn)出不同種類的部件，包括發(fā)動機、螺旋槳、汽車夾具和鈦合金玻璃。在韓國為了能夠生產(chǎn)出船運設(shè)備，韓國現(xiàn)代重工和企業(yè)簽了備忘錄，在去年的4月份，現(xiàn)在旗下的幾家企業(yè)專門為韓國現(xiàn)代重工供應(yīng)船上用的3D打印的重型的零配件和設(shè)備。這是韓國金屬3D打印的廠房，廠房是現(xiàn)代重工的廠房，圖上是現(xiàn)代重工具體解決方案。下面是輕型輪胎輪轂和差速器，這是汽車零部件的3D打印，輪轂和差速器也是3D打印結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。韓國有9家粉末廠商。

KAMUG和DFAM競賽，KAMUG有著唯一的金屬增材制造訓(xùn)練基地，他們有自己3D打印的機器和仿真的工具。KAMUG這個機構(gòu)做什么工作呢？做培訓(xùn)一些工作，也是韓國唯一一家培訓(xùn)的機構(gòu)。而且是完全可以發(fā)放培訓(xùn)證書的，也是韓國唯一的金屬3D打印的證書，而且可以支持行業(yè)的商業(yè)模式，并且?guī)椭鷧f(xié)助開辦一些初創(chuàng)企業(yè)。目前KAMUG做培訓(xùn)，一旦接收培訓(xùn)可以做3D打印的螺旋槳、發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、汽車輪轂，還可以做醫(yī)療植入的東西。這是KAMUG醫(yī)學(xué)教育課堂，我們回用很多的人力人們在此接受培訓(xùn)，就可以做自己的企業(yè)，創(chuàng)辦3D打印企業(yè)，因為培訓(xùn)是發(fā)證書的，而且是韓國唯一的證書。建造一個發(fā)動機，首先用塑料打，再用金屬打，現(xiàn)在做零配件整合工作，并且把零配件盡可能輕量化，這是我們現(xiàn)在所做的。

KAMUG舉辦了第二屆DFAM競賽，去年舉辦了3D打印的競賽，我們希望3D打印運用領(lǐng)域通過競賽可以不斷得以拓展。而且大家看到的這個產(chǎn)品獲得了最佳獎，得獎主是三星重工，球狀閥主要是用在造船方面，DED方法造的，使用合金是抗腐蝕的，生產(chǎn)周期會節(jié)省80%，對外觀可以進(jìn)行更迭。這也是鈦合金做的無人機，對無人機的機身進(jìn)行改進(jìn)，還用了網(wǎng)格化結(jié)構(gòu)改進(jìn)機身強度。

總而言之韓國的增材制造行業(yè)在不斷發(fā)展，韓國政府也是推動這方面的發(fā)展，包括已經(jīng)設(shè)施和增材制造方面的教育，而且增材制造的企業(yè)正在發(fā)展技術(shù)和合金，而且是韓國獨一無二的一套合金體系，很多服務(wù)供應(yīng)商也希望進(jìn)入增材制造行業(yè)，在自己的領(lǐng)域當(dāng)中，現(xiàn)在韓國的增材制造行業(yè)將會改變，從現(xiàn)今的醫(yī)學(xué)行業(yè)到重工再到未來的汽車行業(yè)，從醫(yī)學(xué)到重工到汽車，感謝大家的聆聽。