2019年3月27日，IDAM聯合項目在慕尼黑舉(ju) 行了啟動會(hui) 議，旨在為(wei) 增材製造業(ye) 進入汽車係列生產(chan) 鋪平道路。IDAM的目標是推動“汽車領域的增材製造（AM）技術的工業(ye) 化和數字化”。在這個(ge) 項目中，12個(ge) 項目合作夥(huo) 伴正在為(wei) 可持續地加強德國的技術先鋒地位做出持續努力，並為(wei) 德國在下一次工業(ye) 革命中的製造強國地位奠定重要基石。

IDAM計劃至今已經進展了一半，本期，3D科學穀與(yu) 穀友一起就合作計劃中成員單位之一GKN的進展來了解下IDAM的項目狀況。

寶馬量產(chan) 的3D打印汽車零件

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汽車產(chan) 業(ye) 化

3D打印破局突圍之路

這項耗資2000萬(wan) 歐元的計劃部分由德國聯邦教育與(yu) 研究部（BMBF）資助，並聚集了12個(ge) 合作夥(huo) 伴：亞(ya) 琛工業(ye) 大學數字製造DAP學院、Fraunhofer ILT弗勞恩霍夫激光技術研究所、慕尼黑工業(ye) 大學金屬成型和鑄造學院、GKN粉末冶金，寶馬集團，Aconity（美鋁分拆出來的增材製造業(ye) 務），Concept Reply，Myrenne，Intec，Kinexon Industries，Volkmann，Schmitz Spezialmaschinenbau。

每個(ge) 合作夥(huo) 伴都在其特定的專(zhuan) 業(ye) 知識領域做出貢獻，以幫助建立一條全自動的，產(chan) 業(ye) 化的增材製造試點生產(chan) 線。IDAM的目標是建立兩(liang) 條試驗線，一條在GKN在波恩的工廠，另一條在寶馬集團在慕尼黑的工廠。

寶馬慕尼黑工廠產(chan) 品開發-間接金屬打印等

模塊化生產(chan) 線

IDAM團隊正在將增材製造技術向符合特定要求的方向努力，以生產(chan) 質量一致的零件以及基於(yu) 特定組件的個(ge) 別備品備件。目標是每年3D打印至少50,000個(ge) 批量生產(chan) 的零部件和10,000多個(ge) 零件和備件。IDAM試生產(chan) 線包含一個(ge) 開放式體(ti) 係結構，該體(ti) 係結構可適用於(yu) 任何LPBF係統（選區激光金屬熔化3D打印技術）。

GKN粉末冶金是IDAM聯盟的重要成員，也是德國波恩工廠兩(liang) 條試點生產(chan) 線之一的主辦方。GKN利用其在常規粉末冶金係列生產(chan) 中的廣泛知識以及在金屬增材製造方麵的經驗來創建工業(ye) 化、自動化的工廠設置。

IDAM中的模塊化方法還可以使GKN產(chan) 品組合中的其他增材製造技術（例如金屬粘結劑噴射）實現數字化連接並從(cong) 新的開發中受益。在IDAM項目的框架內(nei) ，GKN充當了各個(ge) 項目成員之間的關(guan) 鍵橋梁，將過程開發的概念從(cong) 學術方麵轉變為(wei) 以應用為(wei) 中心的策略。GKN和寶馬還提供了對資格認證過程的重要見解，並為(wei) 正在開發試線模塊的中小型企業(ye) 提供支持。

寶馬慕尼黑工廠產(chan) 品開發-VR等

目前，IDAM項目處於(yu) 檢查中試線模塊概念的階段，準備在2021年初驗收其餘(yu) 模塊，目前還有大約有一年的時間來測試和驗證。換句話說，數字架構已接近尾聲，由於(yu) 生產(chan) 線的模塊化結構，必要時可以升級換代，各個(ge) 模塊可以適應不同的生產(chan) 要求，此外，可以靈活地控製工藝步驟。通過綜合考慮融入汽車生產(chan) 線的要求，項目合作夥(huo) 伴計劃將流程鏈中的手工部分從(cong) 目前的約35％減少到不到5％。與(yu) 此同時，3D打印金屬零部件的單位成本應該減半。

建立數字架構

在過去的一年中，要解決(jue) 的最關(guan) 鍵問題是創建數字架構，包括數字標準和AM過程鏈的IoT連接概述。覆蓋整個(ge) 增材製造過程的數字架構對於(yu) 確保增材製造過程鏈模塊之間的通信以及實現批量生產(chan) 所需的可靠性至關(guan) 重要。

適應數字體(ti) 係結構的最大障礙之一是為(wei) 各種LPBF係統（選區激光金屬熔化3D打印技術）創建一個(ge) 全麵的解決(jue) 方案，這些係統在與(yu) 流程鏈的接口上都各不相同。

▲GKN工廠內(nei) 的EOS設備

來源：GKN

市場上LPBF係統（選區激光金屬熔化3D打印技術）的多樣性使實現可靠且靈活的接口變得非常困難。GKN當前正在驗證最近購買(mai) 的EOS M300-4四激光係統，測試多激光曝光策略，並提高係統的生產(chan) 率。目前，新的金屬增材製造係統已於(yu) 2020年5月在公司的波恩工廠安裝。

DP600鋼的工業(ye) 潛力

隨著IDAM項目接近一半的進展，最顯著的進步之一是GKN對金屬粉末材料的鑒定，證明了DP 600雙相鋼在汽車市場上工業(ye) 化的巨大潛力。這是一種雙相鋼，可以使用熱處理方法調節其機械性能。

DP 600雙相鋼氣體(ti) 霧化材料目前已在EOS M300-4係統上進行了驗證，其伸長率達到13％（原樣），達到22％（經熱處理），拉伸強度達到700 MPA（經過熱處理）。這些特性使得雙相鋼材料成為(wei) 汽車及其他工業(ye) 市場結構性件應用的理想選擇。而通過將水霧化粉末用於(yu) 未來應用，可以進一步降低零件成本。

科研為(wei) IDAM項目護航

ACAM亞(ya) 琛增材製造應用研究促進中心

視頻中ACAM的兩(liang) 位直接領導人Schleifenbaum教授來自Fraunhofer ILT和亞(ya) 琛工業(ye) 大學DAP學院主席，Artnz博士來自Fraunhofer IPT

在2015年，以Fraunhofer ILT, Fraunhofer IPT，亞(ya) 琛工業(ye) 大學為(wei) 基礎的ACAM成立，通過ACAM聚集亞(ya) 琛的資源以及應用端的需求，從(cong) 而進一步推動行業(ye) 發展。目前有超過100多名科研人員從(cong) 事增材製造的科研，解鎖增材製造複雜奧秘，ACAM集中亞(ya) 琛的優(you) 勢資源推動增材製造認證、聯合研發、培訓教育、產(chan) 業(ye) 孵化等多方麵的發展。

而ACAM所在的亞(ya) 琛園區已經建設為(wei) 歐洲5G工業(ye) 園區，於(yu) 2020年5月12日啟動了5G網絡，通過將近1平方公裏的麵積，19根5G天線和每秒10G比特的帶寬，德國亞(ya) 琛園區運行著歐洲最大的5G研究網絡。5G為(wei) 製造業(ye) 帶來的革新價(jia) 值是Networked, Adaptive Production-網絡化自適應生產(chan) 。從(cong) 自適應生產(chan) 的目標出發，歐洲5G園區的研發模塊包括：用於(yu) 監視和控製高度複雜製造過程的5G無線傳(chuan) 感器，製造自適應：分布式製造控製與(yu) 幹預，區塊鏈，邊緣雲(yun) 計算，數字孿生體(ti) 技術等。

在亞(ya) 琛，基於(yu) 5G網絡，研究人員已經針對葉片的增材和減材製造和維修過程（例如銑削和激光金屬沉積金屬3D打印技術（LMD））建立過程仿真和過程鏈的重新配置。通過在過程中詳細記錄實際數據，可以通過優(you) 化的計劃工具使數據一致性並確保計劃的透明性。

隨著3D打印進入到主流生產(chan) 技術範疇，與(yu) 其他傳(chuan) 統加工工藝的無縫結合，數字化、自動化、自適應，將成為(wei) 研究人員推動行業(ye) 發展的開發方向與(yu) 研究課題主線。