看美鋁要分拆的Arconic如何玩金屬3D打印？

美鋁公司是全球輕金屬技術、工程與制造的領導者，開創(chuàng)了推動世界發(fā)展的多種材料解決方案，提供由鈦、鎳和鋁制成的增值產品，并生產世界一流的鋁土礦、氧化鋁和原鋁產品。

正如像殼牌、美孚、BP、雪佛龍這些石油公司有著上游的石油天然氣勘探開采業(yè)務，又有著下游的化工與潤滑油業(yè)務類似�，F(xiàn)在，美鋁要分拆出下游業(yè)務的公司Arconic,這家公司的主要業(yè)務將包括金屬粉末生產、3D 打印、熱等靜壓、鍛造、鑄造、機加工、質量檢測。

美鋁分拆的Arconic業(yè)務圖，圖片來源：am

粉末床選擇性激光燒結技術方面，美鋁做出了不斷的嘗試，在Pittsburgh, 美鋁還擁有EBAM電子束融化焊接技術用來生產大尺寸的鍛造性能的金屬零件。早在2014年，美鋁就宣布了要采取3D打印技術來制造噴氣發(fā)動機零件，因為美鋁發(fā)現(xiàn)例如噴氣發(fā)動機這樣的葉片，用傳統(tǒng)方法生產從設計到成品，約為一年，而使用3D打印技術，時間可以減少到僅僅25周。除了減少了一半以上的時間，新產品開發(fā)的成本可能比傳統(tǒng)工藝減少25%。并且三維建模過程中允許復雜組件的設計可以轉為現(xiàn)實，這都縮短了漫長的開發(fā)過程。

美鋁EBAM設備，圖片來源：am

事實上，原材料的性質直接影響到金屬3D打印的產品質量，美鋁在這方面投入了大量的人力和物力。美鋁的工程師們已經很清楚的知道，不同的金屬打印設備更適合加工哪些品類的金屬粉末，而在實際加工過程中，如何實現(xiàn)對加工參數(shù)的最佳設置使得加工出想要的產品來，這涉及到對產品的幾何槽形的控制以及材料融化過程中的控制，而要達到如此細微程度的操控水平，就需要大量的實驗驗證以及建立嚴格的操作紀律。

美鋁為Orion打印的通風帽航空航天零件，圖片來源：am

通過自我發(fā)展和兼并收購，美鋁快速發(fā)展了貫穿增材制造整個工藝鏈的工程能力，他們不僅僅對增材制造有著基于大量操作實踐的了解，還在包括熱等靜壓這些后處理工藝上進行了大量的投資。美鋁自身的能力就可以滿足對增材制造流程中每個環(huán)節(jié)的把控，而他們甚至可以根據(jù)特定的加工需求來開發(fā)特定的金屬粉末，然后通過增材制造的工藝將其制造出來，再進行后處理和質量檢測�？湛途褪敲冷X目前的主要客戶之一，美鋁為他們提供從材料到成品的一攬子服務。目前，美鋁已經在密歇根的Whitehall投資了2千多萬美元用來提高對3D 打印的金屬零部件后處理中熱等靜壓的能力。

美鋁的熱等靜壓設備，圖片來源：am

而單獨將下游服務業(yè)務以Arconic公司的名義拆分出來，無疑美鋁十分看重圍繞著增材制造的行業(yè)市場前景。美鋁認為相比于傳統(tǒng)制造來說，增材制造可以制造出復雜的幾何結構，這使得很多傳統(tǒng)制造方式無法實現(xiàn)，也突出了增材制造的優(yōu)勢。然而，復雜性并不是最重要的，對于用戶來說，他們想要更輕、更強、更耐疲勞、更不容易損壞掉的零件。而金屬3D打印通過金屬粉末的快速結晶方式來制造產品，這使得如何控制結晶水平變得尤為重要。

美鋁的專有的“Ampliforge”過程就是一個例子，它結合了鍛造與增材制造兩種工藝。在這個過程中，先是通過增材制造來制作毛坯件，然后通過鍛壓來進行后處理。當然，在這個過程中預成型件只需要一次鍛壓，而不是典型鍛造過程中的11或12次。通過這樣的加工方法，這個零件實際上變成了一個鍛件。

不僅僅是因為有自己的核心技術，美鋁只所以分拆出Arconic的另一個原因是為了滿足各方面的市場需求，不僅僅是航空航天領域對于增材制造的需求在快速增長，包括汽車行業(yè)，體育用品領域的需求也在日益突出起來。雖然當前對金屬3D打印的目光聚焦在航空航天和醫(yī)療領域，3D科學谷了解到美鋁也十分重視其他領域，美鋁認為對于航空航天核心零部件的設計優(yōu)化通常要持續(xù)7年，而對于方程式賽車的零件優(yōu)化有時候可以短到8周就實現(xiàn)了。而美鋁并不認為航空航天在應用增材制造技術方面是最神秘的行業(yè)，最神秘的行業(yè)是消費運動品行業(yè)。

總結美鋁的做法可謂是全面撒網，重點培養(yǎng)。的確，現(xiàn)在的3D打印所處的階段頗類似于美國西部大開發(fā)的感覺，每家公司對這項技術的潛力和前景的看法都不一樣，但一致的看法是，你必須了解整個流程鏈，只有在整個工藝鏈上平均用力，你才能在每個點上獲得比別人領先的學習曲線，而領先就意味著競爭力，請關注南極熊3d打印網。

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來源：3d科學谷