2023年7月18日,南极熊获悉,近日,国内领先的电弧增材制造(3D打印)公司南京英尼格玛工业自动化技术有限公司(以下简称“英尼格玛”)顺利完成数千万元 A+ 轮融资,本轮由鼎晖百孚领投,天问时代、震元资本等跟投。本轮融资主要用于技术研发和市场推广。
△2023 IAME大会期间,英尼格玛电弧增材3D打印质量监控追溯系统及应用介绍视频
3D打印是长期备受关注的投资赛道,其增材制造方式很好弥补了传统减材制造面对中小批量和异形工件的不足。但是,长期以来业界主要关注将粉材用于3D打印,忽略了本身在传统制造中用量更大的丝材。电弧3D打印技术是以电弧为热源,丝材为材料的3D打印技术,很好地解决了粉材3D打印速度慢、成本高的问题,适合用于中大型件的打印,美国Relativity Space已将这一技术用于火箭批量化生产且试飞成功。
英尼格玛成立于2011年,是国内领先的智能电弧焊接及电弧3D打印高新技术企业。公司核心团队出自“国防七子”之一的南京理工大学,在电弧3D打印领域研发10余年,形成了材料-工艺-设备-服务全链条自研产品体系,是国内首个批产出货的电弧3D打印企业。公司的产品可以在无看守的情况下以接近100%的良率批量化生产,具有高速、高可靠性、高一致性的特点。其中,公司自主研发的电弧3D打印增减材一体机可以将减材步骤融合进自动探测打印缺陷和打印后修正的过程里,实现真正的从0到成品全自动化,达到了国际先进水平。公司的产品已用于兵器工业集团公司某重点型号批量化生产,同时在汽车、模具、新能源、环保等民用领域已拓展了诸多应用场景。
△ 电弧3D打印已应用于诸多领域
本次融资完成后,英尼格玛将进一步加大研发投入和技术创新,向更多型号和民用业务领域拓展。英尼格玛将持续以技术创新为驱动,生产出质量更好、速度更快的电弧3D打印设备并推广至更多场景。
鼎晖百孚管理合伙人应伟表示:“鼎晖百孚长期关注先进生产工艺的革新,在3D打印领域,继鑫精合和云航时代后,投资英尼格玛是鼎晖百孚在这个颠覆性创新领域的又一重要布局。英尼格玛在电弧3D打印领域有着非常深入的积累,达到了国内一流国际先进的很高技术水平。公司同时又已经形成了批量出货,获得了国家重要型号的认可,具有很高的技术壁垒和商业价值。鼎晖百孚看好英尼格玛在电弧3D打印领域的短期爆发力和长期发展潜力,期待公司取得更大进步。”
电弧熔丝增材制造技术
电弧熔丝增材制造技术最早可以追溯到1925年,Ralph首次提出利用电弧作为热源,以金属丝材为原料,将丝材熔化堆焊获得金属制品。目前,该技术在国内外掀起了研究的热潮,其理论及技术发展都已趋于成熟。
电弧熔丝增材制造技术是基于离散-堆积制造思想,通过三维设计软件建立零件的实体模型,以电弧作为成形热源将金属丝材熔化,按设定的成形路径堆积每一层片,采用逐层堆积的方式成形所需的三维实体零件。电弧熔丝增材制造由传统堆焊技术发展而来,具有设备及材料成本低,材料利用率高(接近100%),沉积效率高,成形零件无尺寸限制等技术优势,能够快速实现大型、中等复杂航空构件的低成本、高效制造,但高的热输入量及沉积速率导致成形构件的表面粗糙度较大,需要后续机加工达到理想的工件状态。
根据热源及成形方式的不同,电弧熔丝增材制造技术分为熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)增材制造技术[18],钨极惰性气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)增材制造技术及等离子弧焊(plasma arc welding,PAW)增材制造技术。
△ 电弧熔丝增材制造技术原理图[21] (a)GMAW;(b)GTAW;(c)PAW
成形系统及原理
电弧熔丝增材制造是数字化连续堆焊成形过程,包括焊机及焊枪、送丝机构、机器人数控系统、计算机控制系统、传感器及操作平台。采用WAAM成形系统制备金属零件涉及三个主要工序:路径规划、沉积过程及后处理。对于特定的CAD零件模型,计算机控制系统中的3D切片及编程软件通过分析CAD零件模型、原材料类型,自动生成沉积过程所需的工艺参数及机器人运动路径规划,焊枪随着机器人手臂按照既定的路径逐层堆积形成零件,系统配备的各类传感器同步监测零件制备过程中的焊接参数、熔滴过渡形式、焊缝形貌及层间温度等信息并及时反馈计算机控制系统进行工艺优化以避免潜在的工艺缺陷,从而获得尺寸精度高、无缺陷的金属零件。
面向电弧熔丝增材制造的高性能金属材料
电弧熔丝增材制造铝合金
铝合金因其具有高比强度、比模量和良好的断裂韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能,是航空航天领域重点的结构材料。近年来国内外研究人员针对航空装备常用的Al-Cu系、Al-Zn-Mg-Cu系、Al-Cu-Mg系、Al-Mg系、Al-Si-Mg系铝合金的WAAM技术开展了深入研究并取得了一定进展。
电弧熔丝增材制造钛合金
钛合金具有比强度高、密度低、耐高温及耐腐蚀等优点,成为飞机、航空发动机结构减重、提高推重比和提高燃油率的关键材料。相比于铝合金,钛合金由于热加工窗口窄、热加工塑性差和变形抗力大等特点。
部分来源:鼎晖百孚平台
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