助力高校教學(xué)科研，英尼格瑪推出電弧增材制造ArcMan系列產(chǎn)品

來(lái)源：英尼格瑪

電弧增材作為傳統(tǒng)焊接技術(shù)的一種跨界新興應(yīng)用，也作為在大型金屬構(gòu)件增材場(chǎng)景中有著突出優(yōu)勢(shì)的主流增材制造技術(shù)之一，因此，國(guó)家對(duì)增材制造的發(fā)展愈加重視，相繼在各大高校開(kāi)設(shè)本科專業(yè)課程。英尼格瑪 ENIGMA為助力高校教學(xué)、科研開(kāi)發(fā)、材料試制等多項(xiàng)工作，推出了基于機(jī)器人、軟件、視覺(jué)、安全防護(hù)等一體的ArcMan系列產(chǎn)品，產(chǎn)品包含：ArcMan S1 Adv、ArcMan P1200、ArcMan M500等多種型號(hào)，致力為教育行業(yè)用戶提供不同的場(chǎng)景解決方案。

用于增材專業(yè)教學(xué)：ArcMan S1 Adv
ArcMan S1 Adv是一款一體式智能電弧增材制造系統(tǒng)，可應(yīng)用于增材制造教學(xué)實(shí)訓(xùn)中心，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)提高學(xué)生的增材制造技術(shù)以及解決實(shí)際增材制造中出現(xiàn)各種問(wèn)題的能力。諸如機(jī)械工程，材料加工成形以及機(jī)電一體化等學(xué)科的快速成形的設(shè)計(jì)制造教學(xué)，服務(wù)于機(jī)械設(shè)計(jì) 、機(jī)器人技術(shù)、材料成形與控制等相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要；其次，滿足相關(guān)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要；再次，滿足學(xué)生參加科技創(chuàng)新類活動(dòng)的需要。
將電弧3D打印技術(shù)融人傳統(tǒng)制造類專業(yè)(如智能焊接技術(shù)、機(jī)械制造與自動(dòng)化、模具設(shè)計(jì)與制造等)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在面向生產(chǎn)，面向制造中學(xué)習(xí)并掌握3D打印技術(shù)，并能應(yīng)于解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。教師設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)融入3D打印技術(shù)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使之具有創(chuàng)新性及應(yīng)用前景，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中探索如何應(yīng)用3D打印技術(shù)去解決生產(chǎn)制造過(guò)程中的一些實(shí)際問(wèn)題。

用于科研、材料研究：ArcMan S1 Adv
新材料開(kāi)發(fā)：目前應(yīng)用于電弧增材制造技術(shù)的材料體系相對(duì)較少，需針對(duì)電弧增材制造特有的傳質(zhì)傳熱特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)電弧增材制造專用材料體系，并結(jié)合離散堆積的成型特點(diǎn)，拓展材料種類和適用范圍：一是開(kāi)發(fā)新型梯度材料，電弧增材制造是結(jié)構(gòu)功能一體化實(shí)現(xiàn)的制造技術(shù)，甚至可以實(shí)現(xiàn)在同一構(gòu)件中材料組成梯度連續(xù)變化、多種結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)對(duì)材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)提出了挑戰(zhàn)。二是生產(chǎn)復(fù)合材料，現(xiàn)在電弧增材制造研究主要是單一材料成型，發(fā)展復(fù)合材料生產(chǎn)的研究可大幅度增加零件的使用性能，促使電弧增材技術(shù)工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

所以科研院校利用智能電弧增材制造系統(tǒng)打印不同的金屬材料并加工出測(cè)試樣塊，通過(guò)對(duì)材料成型后的金相、性能等進(jìn)行分析，從而開(kāi)發(fā)出一些特殊或滿足一定力學(xué)性能的金屬材料。

工藝科研：相比于傳統(tǒng)的金屬減材或等材制造技術(shù)，電弧增材制造工藝參數(shù)較多，且針對(duì)不同的電弧增材制造設(shè)備和材料，各工藝參數(shù)之間匹配較為困難，運(yùn)用高通量的方法建立與設(shè)備和材料合理匹配的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠顯著減少工藝參數(shù)的匹配難度�；�于工藝庫(kù)與路徑規(guī)劃探索三維路徑 WAAM 技術(shù)工藝參數(shù)規(guī)律的研究，優(yōu)化成型工藝，使得電弧增材制造過(guò)程更加穩(wěn)定，這些研究方向已經(jīng)成為高校的重點(diǎn)研究方向。

用于科研、增材產(chǎn)品開(kāi)發(fā)：ArcMan P1200
ArcMan P1200是一款生產(chǎn)型的智能電弧增材系統(tǒng)，除了滿足上述科研需求以外，還可用于航空航天、軍工、石油機(jī)械、以及汽車等應(yīng)用領(lǐng)域中復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件制造。隨著航空航天、國(guó)防軍事等重要技術(shù)領(lǐng)域?qū)Π嘿F金屬零件的成本、周期、性能和精度要求越來(lái)越高，WAAM由于其高度柔性和應(yīng)變能力在軍事、航空航天、兵器、石油機(jī)械，以及汽車等市場(chǎng)展示了優(yōu)越性。行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用需求在不斷增加，無(wú)論縱向還是橫向的的課題，企業(yè)和高校的產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目需求也越來(lái)越大，而電弧增材制造技術(shù)因可直接成型金屬零件，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外高校課題合作的熱點(diǎn)。

另外，ArcMan P1200可以選配動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃，熔池形貌監(jiān)控，溫度場(chǎng)監(jiān)控、數(shù)字孿生技術(shù)手段，保證打印過(guò)程的控形控性。電弧增材制造技術(shù)由于需要使用電弧焊技術(shù)，在一定程度上無(wú)法避免其產(chǎn)生加熱半徑大、熱流密度低、熱源強(qiáng)度高等問(wèn)題，在持續(xù)不斷的打印中，高強(qiáng)度的熱源和低密度的熱流將會(huì)產(chǎn)生持續(xù)不斷的熱積累，過(guò)高的熱積累會(huì)使工件的成型形貌與尺寸精度難以控制，故在電弧增材制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全智能與數(shù)字化的監(jiān)測(cè)與控制，才能使整個(gè)電弧增材制造過(guò)程的控制更加穩(wěn)定，使得材料成型的成功率更高，成型的完整性更好。在現(xiàn)階段的一些研究中，對(duì)于電弧增材制造過(guò)程監(jiān)測(cè)、反饋與控制主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：基于增材過(guò)程工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制；基于視覺(jué)系統(tǒng)的形貌監(jiān)測(cè)與控制。而此部分也是高校的重點(diǎn)科研方向。

用于增減復(fù)合制造研究：ArcMan M500
目前增-減材一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)正處于起步階段，主要以激光燒結(jié)、激光熔覆+多軸銑削數(shù)控機(jī)床復(fù)合為主，電弧增-減材一體化技術(shù)還較少。傳統(tǒng)數(shù)控加工“減材技術(shù)”與增材制造具有很強(qiáng)的互補(bǔ)關(guān)系。通過(guò)電弧增材過(guò)程中融合減材技術(shù)，及時(shí)將成型構(gòu)件不平整的表面予以機(jī)械加工，可解決電弧增材制造金屬構(gòu)件內(nèi)外幾何尺寸精度和表面光潔度較低的問(wèn)題。既能發(fā)揮電弧增材成型高效的優(yōu)勢(shì)，又通過(guò)銑削減材加工提高了表面精度，彌補(bǔ)電弧增材成型構(gòu)件表面質(zhì)量差的劣勢(shì)。因此電弧增-減材一體化技術(shù)的開(kāi)發(fā)是解決金屬增材效率與精度二元矛盾沖突的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜構(gòu)件高效高精整體制造的重要技術(shù)方向，也已成為諸多科研院所，高校的新研究方向。

未來(lái)，智能電弧增材制造的應(yīng)用會(huì)持續(xù)成為制造業(yè)生產(chǎn)的重要方式，高校教育科研工作也會(huì)成為重中之重。英尼格瑪仍會(huì)不斷提升自身實(shí)力，為教育行業(yè)用戶提供專業(yè)化、特色化、創(chuàng)新化的全方位的解決方案，推動(dòng)增材制造在新材料、新工藝、新方法領(lǐng)域的探索研究快速發(fā)展。