无论增材制造打印的速度多快，非自动化的、有时甚至是人力手工的后处理工序都阻碍了增材制造技术的广泛使用。如果您使用的是粉床熔融成型增材制造技术，则必须在打印之后将零件与粉末分开。而除粉工序常常都是手工操作的一道工序；而且由于粉尘的易燃易爆性质常常还会危及工作人员的安全和健康。另外，除粉增加了劳动力成本，使粉末的回收再利用、清洁和再利用都变得非常困难。

图1 利用Solukon公司研发生产的SFM-AT 1000-S型除粉机，操作人员可以任意移动、旋转打印的零件，清除其中残留的粉末

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除粉新技术

Solukon公司开发的SPR（智能回收技术）自动除粉技术利用PLC可编程序控制器控制的零件旋转和振动，使得增材制造后残留在零件内部的粉末从复杂的腔体和通道中流出来。将这些粉末收集起来之后就可供下次使用了。像铜、铝等粉末材料通常都会粘附在零件的通道中，使粉末的清理更加困难。Solukon公司利用“敲击”的方法使其脱落下来。通过精确的定位点敲击，堵塞住的铜质、铝质粉末被敲松了，并按照受控的方式排送出来。在所有Solukon公司销售的增材制造设备中，起到敲击作用的振动器都是随机附件。

为了将除粉工序集成到数字化工作流程中去，Solukon公司还开发了一套数字化工具。它实现了可持续性的质量保证。这一工具能够控制生产过程，做好增材制造设备的维护保养计划，实现自动集成并完成工艺过程验证和质量控制。

这些增材制造设备都能用OPC UA现场总线接口连接起来；该接口也适用于老旧型号的增材制造设备。这样，生产经理就可以在中央控制室中查看、控制和组织多台增材制造设备的工作运行了。从理论上讲，所有的上下游工序，例如增材制造设备的调整设置、3D打印零件的取件和清理、除粉和运输等都可以独立或者平行进行，而且都可以受到中央控制室的控制。

此外，数字化工具还提供了一个扩展的传感器组件。这一传感器有着非常重要的意义和作用。它将所有与增材制造工艺流程有关的数据都记录下来，汇总在一起供今后风险评估时使用。它所记录的重要数据主要有残余含氧量、空气湿度、打印室内的压力、温度和工件的超声波激发频率。可以在传感器上为所有数据设定临界值。该传感器还会自动采集与除粉清洁有关的所有边界条件信息。

图2 Powershot Dual Performace数控机床将除尘和清洁工艺过程合二为一

组合型增材制造设备

Dyemansion公司推出的Perfomance系列的增材制造设备，有3种型号： Powershot C, Powershot S和Powershot Dual。其中C代表的是清洁型，S表示的是对焊型，Dual表示的是上述两种二合一的组合型。组合型可以自动在两种工况之间切换。从2021年第四季度开始可以订购组合型Powershot Dual增材制造设备。该型号的增材制造设备适合于生产制造塑料件，例如SLS选择性激光烧结工艺技术或MJF多射流熔融成型技术制造塑料件。

Performance系列的增材制造设备是专门针对未来型企业大批量生产而设计制造的。因此，Performance系列的增材制造设备都采用了西门子的自动化技术装备、使用的是OPC UA现场总线接口和所有标准的通信技术协议。该系列设备使用的Multi Belt槽型皮带也能很好地完成大批量增材制造订单合同零件的自动化运输，就像它在EOS P396型3D打印机或在HP Jet Fusion 4200/5200型3D打印机中承担的任务那样。

另外，Dyemansion公司也改进了自己的除粉清洁工艺技术。除粉时使用的不再是清砂玻璃珠了，使用的是直径400 mm的塑料喷砂颗粒。塑料喷砂颗粒能轻松清除增材制造粉末，而且还不会损坏零件或在零件表面留下喷砂痕迹。使零件表面的无残留除粉工艺允许增材制造时使用更多的控制参数、进行更加精确的参数设置。它可以在常见的各种粉床熔融成型增材制造中使用，改善了像热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料TPU这类增材制造原材料的零件除粉。

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