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近日,作为一家金属3D打印机器和设备制造企业的创始人兼执行合伙人,Frank Herzog先生和他的两位项目合作伙伴一起被提名为“2015 年度德国未来奖”的候选人。而能够入围这一“精英中的精英”的奖项对于正值15周年庆的Concept Laser公司而言无疑又树立了一座新的里程碑。“德国未来奖”是由德国总统设立的科技和创新奖项。 获奖者均为工业和科研领域的开发人员,他们通过各种项目和创新计划,以特殊的方式维护了德国作为创新基地的地位,可谓实至名归。 而由于获得了提名,现在 Frank Herzog 已经成为了“精英中的精英”。Frank Herzog 先生表示: “在2014年连续荣获巴伐利亚州 50 佳和德国经济创新奖决赛提名之后,今年该奖项的提名对于我而言是莫大的荣幸。 同时,这也是对由我研发的 LaserCUSING 工艺所蕴含的巨大潜力的一种肯定。”
Frank Herzog
标题为“民航制造领域的3D打印——一场正在兴起的加工行业革命”的项目在创新程度和商业可行性等方面最终征服了2015年度德国未来奖的终审评委。于是,由 Peter Sander (汉堡空客新兴技术和方案部门负责人)、Claus Emmelmann 教授(汉堡 Laser Zentrum Nord 有限公司首席执行官)和Frank Herzog(德国利希滕费尔斯Concept Laser 有限公司创始人和业务管理合伙人)所组成的项目团队获得了2015 年度德国未来奖的提名。
“德国未来奖” 或“联邦总统技术和创新奖”
项目的核心涉及的是首款“打印”出来的钛合金件,具体而言是空客 A350 XWB 机型上的一只“托架”。 而作为具有“仿生学”特性的固定和连接件,它在飞机的轻量化设计方面起到了重要的作用。 这项涉及多个工业领域的研发成果颠覆了飞机结构件的加工方式,同时也在民用飞机领域实现了“轻量化”生产。 迄今为止该部件都是用铝合金(Al)铣削加工而成的。而现在可以用钛合金(Ti)将其打印出来,可以节省大约 30% 的重量。
先驱精神引领成功
在金属激光熔融领域,Frank Herzog 先生称得上是先行者。 1998 年,原有的塑料烧结技术最终促成了 LaserCUSING 工艺的研发。当年,在大学期间的 Frank Herzog 就认为,如果在塑料上可行的话,那么在金属上也一定能够做得到。在工艺研发的初期,部件中的应力和不能完全熔融的金属粉末是他要面临的最大的两项挑战。然而经过不懈的努力,通过随机照射(智能曝光)技术和固定激光发生器的引入,使得这些问题都得到了解决。
2000 年,这些先驱性的工作最终促成了 Concept Laser 公司的成立。而到 2001 年,公司已经在法兰克福举行的 Euromold 展会上公开展示了自己的原型机 M3 Linear,拔得全球范围内工业领域 3D 金属打印方面的头筹。 一年后,Concept Laser 公司便已经交付了全球第一批设备。
这种增材制造技术一开始还被人们视作天方夜谭,可没过多少年就已广泛地运用在众多工业领域和应用中。现在,在全球范围内超过 400 台的装机量就是最好的证明。Concept Laser 15 年的历史同时也见证了相关工艺发展在这 15 年中所取得的成绩,其中不乏大量的创新和专利。现如今,公司已经拥有了独立的研发部门,该部门的员工人数超过 50 名。此外,Concept Laser 有限公司还作为合作伙伴与大学、科研机构和工业企业开展了广泛的科研合作。另外,公司还拥有 50 多项已授权的专利。目前,Concept Laser 有限公司正在申请的专利数量已有约 100 件, 其中很大一部分在不久之后就能获批授权。由该公司提出专利申请的发明数量一直在不断增加。
2015年Concept Laser 公司业绩相当辉煌。在2014 年取得了 75 % 的增长之后,Concept Laser公司继续保持高水平增长。2014 年,公司总共交付了 110 台激光熔融打印设备。而2015 年交付的设备数量将超过 150 台。和已经非常成功的去年相比,这意味着销售额预计会增长 35 %。
LaserCUSING 工艺:
LaserCUSING 这个概念由 CONCEPT Laser 的首字母 C 、Laser(激光)和英文的 FUSING (熔融) 共同组成,技术说明如下:熔融工艺使用 3D CAD 数据逐层生成部件。通过该工艺可以不使用模具就可以制造出复杂几何形状的部件,以及采用传统制造方法很难或者根本无法制造的部件。
通过 LaserCUSING 工艺可以高精度制造可承受机械和热负荷的金属部件。视应用情况而定,可以加工不锈钢和热作钢、铝合金或钛合金、镍基超合金、钴铬合金或者贵金属如金或银合金等。
在 LaserCUSING 工艺中通过高能量的光纤激光器使细粉状金属局部熔融。冷却后,材料自行固化。部件的轮廓通过借助反射镜偏转装置(扫描器)实现的偏转激光束来生成。通过逐层 (每层厚度 15 – 150 μm) 降低加工底板、重新涂覆粉末并重新熔融来实现部件的加工。
Concept Laser 设备的特点是能够对薄片区域(也称为“岛”)随机(智能)控制,然后逐个进行加工。 这种获得专利的工艺在制造巨大部件时可显著降低部件中的应力。
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