Ad-Proc-Add II，金屬3D打印電化學(xué)后處理拋光、去支撐、清粉

2025年5月23日，南極熊獲悉，維也納新城應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的研究子公司Forschungs- und Technologietransfer GmbH (FOTEC) 在國際聯(lián)合項(xiàng)目Ad-Proc-Add II框架下，成功開發(fā)了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，致力于將增材制造集成到工業(yè)流程鏈中。該項(xiàng)目重點(diǎn)開發(fā)了自動(dòng)化后處理技術(shù)、增材制造表面的精確表征方法，以及用于優(yōu)化生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，旨在推動(dòng)增材制造在中小型企業(yè)中的經(jīng)濟(jì)可行性。

△Ad-Proc-Add II項(xiàng)目的合作伙伴

此項(xiàng)目得到了奧地利研究促進(jìn)局（FFG）、德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與氣候行動(dòng)部（BMWK）和法蘭德斯創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)局（VLAIO）的資助支持，由ecoplus機(jī)電一體化集群、FKM和魯汶大學(xué)協(xié)調(diào)執(zhí)行。

△使用Hirtisation技術(shù)測(cè)試316L支撐結(jié)構(gòu)的最大拉伸載荷和移除特性概覽

Hirtisation技術(shù)的突破性進(jìn)展

FOTEC的一項(xiàng)亮點(diǎn)成果是對(duì)Hirtisation技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)，這一電化學(xué)輔助后處理方法用于高效去除增材制造組件的支撐材料、清潔以及表面平滑。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)�Ti6Al4V（鈦合金）和1.4404（不銹鋼）等材料進(jìn)行定制化處理，優(yōu)化加工策略，成功實(shí)現(xiàn)了在PBF-LB/M（激光粉末床熔合）工藝下，最低達(dá)到180至550 µm的加工余量。該成果是向?qū)崿F(xiàn)高效、自動(dòng)化增材制造后處理的重要一步。

通過Hirtisation技術(shù)，F(xiàn)OTEC能夠?qū)崿F(xiàn)Sa ≤ 5 µm的表面粗糙度，從而確保增材制造部件能夠在功能上精準(zhǔn)匹配工業(yè)應(yīng)用的需求。

作為Ad-Proc-Add II項(xiàng)目的一部分，F(xiàn)OTEC還開展了對(duì)增材制造部件表面完整性的廣泛研究。研究重點(diǎn)探討了PBF工藝參數(shù)、構(gòu)建方向和中間處理如何影響最終的表面性能。特別是，研究分析了增材制造與后處理工藝（如噴丸強(qiáng)化、熱處理和CNC輪廓磨削）之間的相互作用，為進(jìn)一步優(yōu)化增材制造與減材工藝的結(jié)合提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

混合工藝鏈的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)

跨流程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)對(duì)數(shù)字化連續(xù)性做出了重大貢獻(xiàn)，該系統(tǒng)由維也納技術(shù)大學(xué)生產(chǎn)工程與光子技術(shù)研究所與項(xiàng)目合作伙伴共同實(shí)施。在原型設(shè)置中，混合CAM系統(tǒng)接收多傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成刀具路徑。通過集成傳感器數(shù)據(jù)、材料特性和幾何信息，創(chuàng)建了一個(gè)智能自適應(yīng)CAM控制系統(tǒng)，標(biāo)志著復(fù)雜增減材制造（ASM）工藝鏈自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。

FOTEC的研究工作以應(yīng)用為導(dǎo)向。在整個(gè)項(xiàng)目過程中，研究人員使用Ti64、316L和AlSi10Mg等材料制作并分析了測(cè)試樣本和用例。FOTEC與15家行業(yè)合作伙伴（包括來自航空航天、模具和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的公司）密切合作，確保所開發(fā)的工藝能夠直接遷移到實(shí)際制造場(chǎng)景中。

機(jī)電一體化集群的區(qū)域創(chuàng)新作用

ecoplus機(jī)電一體化集群專注于三個(gè)核心領(lǐng)域：先進(jìn)制造、綠色能源與出行以及氣候中性生產(chǎn)。先進(jìn)制造將金屬和機(jī)械工程行業(yè)與面向未來的技術(shù)（例如數(shù)字化工具和新型生產(chǎn)方法）連接起來。增材制造在其中發(fā)揮著尤為重要的作用，它能夠?qū)崿F(xiàn)靈活、資源高效且高度可定制的生產(chǎn)。綠色能源與出行專注于將電動(dòng)汽車融入智能能源網(wǎng)絡(luò)，而氣候中性生產(chǎn)則支持企業(yè)減少碳足跡。

該集群由下奧地利州和上奧地利州聯(lián)合發(fā)起，由下奧地利州商務(wù)署ecoplus和上奧地利州商務(wù)署負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。集群發(fā)起和支持的合作項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，以及將這些知識(shí)在企業(yè)內(nèi)部實(shí)際應(yīng)用。最終目標(biāo)是提升參與企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。ecoplus機(jī)電一體化集群由歐盟通過“下奧地利州創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)”項(xiàng)目共同資助。