IFT Vienna基于仿真流程模型，開發(fā)新型增減材混合制造方法

2025年5月9日，南極熊獲悉，維也納技術(shù)大學(xué)生產(chǎn)工程與光子技術(shù)研究所 (IFT)基于國際研究項目Ad-Proc-Add II（增材制造零件先進加工 II）項目，開發(fā)了在整個工藝鏈中結(jié)合增材和減材方法的創(chuàng)新方法。

維也納技術(shù)大學(xué)（TU Wien）生產(chǎn)工程與光子技術(shù)研究所（IFT）是歐洲領(lǐng)先的制造科學(xué)研究機構(gòu)之一。IFT專注于增材制造（AM）、精密加工和數(shù)字化工藝集成，旨在為未來生產(chǎn)開發(fā)創(chuàng)新解決方案。

Ad-Proc-Add II 項目由奧地利研究促進署 (FFG)、德國聯(lián)邦經(jīng)濟與氣候行動部 (BMWK) 和法蘭德斯創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)局 (VLAIO) 資助，并由 ecoplus 機電一體化集群、FKM 和魯汶天主教大學(xué)協(xié)調(diào)。項目旨在提高高度復(fù)雜部件的制造成本效益和精度。在此背景下，IFT發(fā)揮了關(guān)鍵作用，利用基于仿真的流程模型開發(fā)創(chuàng)新、應(yīng)用就緒的技術(shù)解決方案，這些解決方案有望顯著提高未來工業(yè)應(yīng)用的效率和可持續(xù)性。

IFT 的研究重點之一是分析增材-減材制造 (ASM) 工藝鏈中產(chǎn)生的材料結(jié)構(gòu)和表面完整性。在電弧增材制造 (WAAM) 領(lǐng)域，維也納的研究人員研究了各種工藝參數(shù)和后處理方法對表面和子結(jié)構(gòu)性能的影響等因素。研究結(jié)果為針對性地調(diào)整部件特性（例如硬度、殘余應(yīng)力和表面粗糙度）提供了重要見解。

機械錘擊噴丸是IFT測試的一種中間處理方法，新方法顯著提高了增材制造部件表面的致密性和均質(zhì)性。與噴丸和Hirtisation等技術(shù)相結(jié)合，可以系統(tǒng)地優(yōu)化后處理工藝。

IFT 的一項重要貢獻是開發(fā)了一個仿真模型，用于在生產(chǎn)過程開始之前預(yù)測增材制造部件的形貌、應(yīng)力分布和變形。模型利用有限元方法 (FEM)，為預(yù)測性工藝規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。

此外，仿真功能擴展至可加工性分析，以便根據(jù)增材制造數(shù)據(jù)提前優(yōu)化加工策略。這能夠精確定義必要的最小加工余量，從而顯著減少材料消耗和后處理時間。

為了支持ASM工藝鏈的數(shù)字化集成，IFT還開發(fā)了CAM規(guī)則系統(tǒng)的原型。這使得基于傳感器驅(qū)動的工藝數(shù)據(jù)能夠自動調(diào)整刀具路徑。系統(tǒng)嵌入到一個定制開發(fā)的跨工藝數(shù)據(jù)庫，將來自各個制造階段的參數(shù)和傳感器數(shù)據(jù)鏈接起來，這使得完全數(shù)據(jù)驅(qū)動的工藝鏈愿景成為可能。

IFT 強調(diào)工業(yè)適用性，尤其適用于中小企業(yè) (SME)。通過戰(zhàn)略性地結(jié)合研究、仿真和實踐驗證，與 15 家奧地利行業(yè)合作伙伴合作開發(fā)了可用的解決方案，包括將 WAAM 工藝無縫集成到現(xiàn)有生產(chǎn)線的方法，最終形成了實用、經(jīng)濟高效且可擴展的技術(shù)。

Ad-Proc-Add II 項目由機械工程研究協(xié)會 (FKM) 協(xié)調(diào)，并得到了斯圖加特大學(xué)機床研究所 (IfW) 和多特蒙德工業(yè)大學(xué)機械加工技術(shù)研究所 (ISF) 等知名機構(gòu)的支持。IFT 及其由 Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. habil. Friedrich Bleicher 領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科團隊在項目中發(fā)揮了核心作用。