GE开发新冷喷涂技术助力激光3D打印更智能

来源：3D打印在线发布时间：2017-12-26 576

工业激光金属加工光学材料与元件金属材料金属成型机床

通用电气公司的科学家将气体动态“冷喷”沉积技术与机器人技术和机器学习相结合，以更高的精度使用增材制造来构建和修复金属部件。

GE科学家LeoAjdelsztajn，JoeVinciquerra和他们的团队正在进一步开发冷喷涂技术，使金属部件可以更大规模(不受3D打印机体积的限制)进行3D打印，而且精度更高，彰显人工智能特点。

以超音速喷冷喷

冷喷涂是一种材料沉积过程，涉及使用超音速气体射流加速固体粉末颗粒。颗粒以4马赫的速度(声速的四倍)通过连接在机器人臂上的喷嘴发射。当粒子撞击基底层时，它们表现为液体，迅速冷却，并与之形成原子熔合。

由于冷喷涂技术不使用与焊接相同程度的热量，因此使用该技术可以更容易地将部件恢复到其原始状态。一个新的层恢复破旧的部分，而不会改变原来的机械性能。使用机器人手臂可以进一步实现精确度，机器人手臂可以在特定区域移动并磨合。

该技术被AvioAero(一家GE航空公司)的工程师用来修理GE90发动机上的齿轮箱，而商业化的冷喷涂机现在以SPEE3D的LightSPEE3D3D打印机的形式出现。

可以观察到大型金属粉末颗粒在马赫4处从喷嘴喷出后变白(左)

改进通用电气公司的冷喷涂

当前冷喷雾沉积存在的问题是工艺的不精确性以及由此产生的CNC精磨零件的需求。这可能会花费很多，浪费材料。

十月，Ajdelsztajn的团队加入了第二个机器人手臂，一个手臂拿着这个部分将其移动到一个精确的位置，而另一个手臂则将冷喷金属喷到它上面。

机器人拥有12个自由度的空间，可以倾斜和倾斜到不同的方向，使过程更加精确。该装置已被用于成功制造喷气发动机的翼型。

现在，乔·芬奇克拉正在将他的人工智能和机器学习研究融入到冷喷涂技术中。Vinciquerra向GE报告解释说，这项研究可以比作“每年绘制相同的图像40000次，并分析每幅绘画中的微小差异”。

通过应用AI进行分析后的变更，机器人将改善其性能，并使用冷喷涂沉积产生更好的零件或维修工作。

机器人与冷喷雾融合工作

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