已超40臺電弧金屬3D打印機，南京聯(lián)空研究院成行業(yè)領(lǐng)頭羊

在當(dāng)今快速發(fā)展的制造業(yè)中，3D打印技術(shù)以其獨特的創(chuàng)新性和應(yīng)用潛力，正在成為推動工業(yè)升級的重要力量。南京聯(lián)空智能增材研究院，作為國內(nèi)領(lǐng)先的增材制造研究機構(gòu)，以其卓越的金屬3D打印技術(shù)，為航空、航天、兵器、船舶、新能源、汽車、核工業(yè)、機車、模具等多個領(lǐng)域提供了前沿的解決方案。

△南京聯(lián)空智能增材研究院車間

南京聯(lián)空智能增材研究院依托南京理工大學(xué)受控電弧智能增材技術(shù)工信部重點實驗室，由南京理工大學(xué)王克鴻人才團隊、南京英尼格瑪工業(yè)自動化技術(shù)有限公司、南京空港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)（江寧）管理委員會于2020年9月簽約共建。通過5-10年的努力和發(fā)展，形成以智能增材裝備與軟件、機器人智能制造、增材成形工藝與材料等為特色的國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)服務(wù)平臺。

目前，南京聯(lián)空智能增材研究院擁有多個類型的自主研發(fā)智能增材裝備，包括大型筒體機器人高效變極性等離子智能增材裝備、機器人L變位雙送絲受控等離子智能增材（焊接）裝備、機器人自動銑削減材成套裝備、大型構(gòu)件真空充氬激光-電弧復(fù)合智能增材成套裝備、2套五軸數(shù)控型增材-減材復(fù)合成形制造中心、移動式多機器人增材-測量復(fù)合高效高精度成形試驗平臺、四立柱四機器人智能增材裝備、—雙動龍門雙機器人智能增材裝備。還擁有超過32+臺各類型的標準智能增材裝備，包括：20套ArcMan S1電弧3D打印機、6套ArcMan P1200電弧3D打印機、3套ArcMan P1800電弧3D打印機、1套ArcMan 600電弧3D打印機、2套M2000•電弧增減材制造（3D打印）成形系統(tǒng)。

△南京聯(lián)空智能增材研究院各類型的金屬增材設(shè)備

自主研發(fā)智能增材裝備

大型筒體機器人高效變極性等離子智能增材裝備

重要應(yīng)用航天航空、兵器等艙體、殼體、彈體等的增材制造，具有Φ4000mm級變徑變壁厚待外掛復(fù)雜回轉(zhuǎn)體機器人智能增材功能，是一種以受控熔化極電弧作為熱源、通過加熱熔化不同材質(zhì)的絲材、實現(xiàn)Φ4m×3m級尺度大型復(fù)雜和異質(zhì)異構(gòu)構(gòu)件整體成形成套裝備，適用的金屬構(gòu)件包括鋁合金、鎂合金、不銹鋼、高強超高強鋼、高氮鋼等回轉(zhuǎn)體型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可與變極性等離子、雙送絲變極性等離子、PMIG、雙絲PMIG、CMT、雙絲CMT、受控壓縮PTIG電弧等集成，構(gòu)建多功能受控電弧增材裝備；其中變極性等離子具有電弧燃燒過程平穩(wěn)、陰極霧化效果化、鎢極冷卻效率高、氧化膜去除速度快等顯著優(yōu)勢，特別鋁/鎂等輕合金增材和焊接的需求；
2. 具有增材質(zhì)量好、效率高、成本低等顯著特征，增材過程穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，增材構(gòu)件射線探傷可達到焊縫射線檢測Ⅱ級片以上，可以滿足高質(zhì)量艙體、殼體、彈體等整體成形制造的質(zhì)量要求;
3. 可實現(xiàn)機器人-外部軸-增材送絲等的高度協(xié)同，自主增材功能強大，使用靈活，界面友好、操作方便；
4. 增材效率最高可達8kg/h\增材構(gòu)件成形表面精度可達0.4mm;
5. 系統(tǒng)可與數(shù)字化車間互聯(lián)互通，推送給工藝規(guī)范及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可實時在線動態(tài)感知工藝參數(shù)，實現(xiàn)智能管控。

機器人L變位雙送絲受控等離子智能增材（焊接）裝備

具有受控電弧增材和等離子�。ㄊ�）焊接二大功能。是一種以受控等離子弧作為熱源，通過加熱熔化不同材質(zhì)的絲材、實現(xiàn)米級尺度異質(zhì)異構(gòu)金屬復(fù)雜構(gòu)件整體成形（或焊接）的成套裝備，適用的金屬構(gòu)件包括普低鋼、不銹鋼、高強超高強鋼、高氮鋼、鈦合金等板型、箱型、回轉(zhuǎn)體、框梁型結(jié)構(gòu)件。

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可高效高精度增材異種材質(zhì)異種結(jié)構(gòu)的復(fù)雜金屬構(gòu)件,材質(zhì)和結(jié)構(gòu)適應(yīng)面寬;
2. 增材最高效率可達5kg/h、最高精度可達0.4mm，綜合性能優(yōu)良；
3. 增材過程可進行實時變位，可增材復(fù)雜和中空等復(fù)雜結(jié)構(gòu)；
4. 增材制造成本較低，是激光增材成本的20%～40%；
5. 可進行穿孔型和熔入型焊接，最大可穿孔焊接板材厚度10mm，熔入型焊接無厚度限制。

機器人自動銑削減材成套裝備

具有機器人銑削、機器人鏜削、機器人鉆削等減材加工功能，可實現(xiàn)常溫、低溫和高溫減材加工，加工工件范圍達到2×2×1.5m尺度，可在線實時換刀、調(diào)整電主軸轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)高速切削和高負載切削，滿足鈦合金、高強鋼、輕合金等切削加工的質(zhì)量要求。

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可實現(xiàn)機器人銑削、機器人鏜削、機器人鉆削等減材加工，還可實現(xiàn)三種增材和機器人自動減材集成的復(fù)合成形制造；
2. 可用于2×2×1.5m級中大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多維異質(zhì)異構(gòu)構(gòu)件的機器人切削加工和復(fù)合整體成形制造, 過程穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良、效率高，適應(yīng)面寬;
3. 可實現(xiàn)鈦合金、鋁合金、高強超高強鋼、銅合金、高溫合金、高氮鋼、普低鋼、不銹鋼等增材構(gòu)件的原位和在線切削加工制造;
4. 具有加工效率高、質(zhì)量好、成本較低、靈活性強等特點，最高加工精度3.2μm;
5. 具有激光-電弧復(fù)合增材、RGV輸送、機器人減材等高效在線和原位協(xié)同制造，編組協(xié)同增材-焊接功能強大，使用靈活；
6. 系統(tǒng)可與數(shù)字化車間互聯(lián)互通，推送給工藝規(guī)范及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可實時在線動態(tài)感知工藝參數(shù)，實現(xiàn)智能管控。

大型構(gòu)件真空充氬激光-電弧復(fù)合智能增材成套裝備

適用于輕質(zhì)高承載、高抗沖擊、高耐腐蝕等鈦合金、高強鋁合金、超高強鋼、高氮鋼、高強鎂合金等復(fù)雜-多維異構(gòu)構(gòu)件的高質(zhì)量整體增材成形和焊接制造；

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可實現(xiàn)“激光”、“CMT電弧”、“激光-CMT弧復(fù)合”三種增材，還可實現(xiàn)三種增材和機器人自動減材集成的復(fù)合成形制造；
2. 可用于2m×1.5m×1.2m級中大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多維異質(zhì)異構(gòu)結(jié)構(gòu)件的復(fù)合整體成形制造, 還可實現(xiàn)激光\CMT\激光-CMT機器人智能焊接制造，過程穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良、
效率高，適應(yīng)面寬;
3. 可整體增材制造（焊接）鈦合金、鋁合金、高強超高強鋼、銅合金、高溫合金、高氮鋼、普低鋼、不銹鋼等材質(zhì)構(gòu)件的制造;
4. 具有增材效率高、質(zhì)量好、成本較低等特點，增材最高效率可達到8kg/h，最高表面精度可達到0.4mm;
5. 具有激光-電弧復(fù)合增材、RGV輸送、機器人減材等高效在線和原位協(xié)同制造，編組協(xié)同增材-焊接功能強大，使用靈活；
6. 系統(tǒng)可與數(shù)字化車間互聯(lián)互通，推送給工藝規(guī)范及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可實時在線動態(tài)感知工藝參數(shù)，實現(xiàn)智能管控。

五軸數(shù)控型增材-減材復(fù)合成形制造中心

適用的金屬構(gòu)件包括普低鋼、不銹鋼、高強超高強鋼、高氮鋼、銅合金、鋁合金、鈦合金等腔體型、箱型、艙體型、框梁型等復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可實現(xiàn)五軸聯(lián)動CMT弧增材、等離子弧增材、銑削、鏜削、鉆削等復(fù)合增-減材成形功能，可實現(xiàn)多種增材和自動減材復(fù)合成形制造，該套裝備為國內(nèi)首創(chuàng)、具有裝
備集成度高、剛性好、過程平穩(wěn)、適應(yīng)增在線原位復(fù)合高效成形制造等特點；
2. 可用于2000mm×1000m×800m級中大型及φ300mm復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多維異質(zhì)異構(gòu)結(jié)構(gòu)件的受控電弧增材-切削減材復(fù)合整體成形制造, 過程穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良、效率高，
適應(yīng)面寬;
3. 可實現(xiàn)高強超高強鋼、鋁合金、銅合金、高溫合金、高氮鋼、普低鋼、不銹鋼等增材構(gòu)件的在線增材-切削加工制造;
4. 具有增材成形加工效率高、質(zhì)量好、成本較低、靈活性強等特點，最高成形效率5kg/h，最高成形精度0.4mm，最高減材加工粗糙度達到3.2;
5. 系統(tǒng)可與數(shù)字化車間互聯(lián)互通，推送給工藝規(guī)范及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可實時在線動態(tài)感知工藝參數(shù)，實現(xiàn)智能管控。


移動式多機器人增材-測量復(fù)合高效高精度成形試驗平臺

適用于大型重載特種高抗沖擊超高強鋼（高氮鋼、高強鋁合金）箱型構(gòu)件的高質(zhì)量整體增材成形和焊接制造。

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 可用于10米級大型復(fù)雜箱型結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)高效高性能增材整體制造，適應(yīng)面寬
2. 用于10米級復(fù)雜箱體的優(yōu)質(zhì)高效低成本焊接制造;
3. 可實現(xiàn)在線和在位構(gòu)件外形輪廓的激光掃描檢測，檢測分辨率0.005mm，可三維重構(gòu)增材構(gòu)件和熔敷層-道等的表面形貌、檢測提取精度0.2mm；
4. 可實現(xiàn)在線檢測條件下的增材工藝自動規(guī)劃，依據(jù)檢測結(jié)果，自主分區(qū)分層智能規(guī)劃增材工藝，形成機器人增材程序，使用靈活，協(xié)同功能強大；
5. 可增材普低鋼\高強超高強鋼\不銹鋼\高氮鋼\鋁合金鋼大型復(fù)雜構(gòu)件, 構(gòu)件抗拉強度可達500～1800MPa;
6. 機器人受控電弧增材效率6～16kg/h，增材表面精度0.6-1.5mm；
7. 集成在線形變強化操作后，高強鋼、鋁合金、鈦合金等可形變強化合金構(gòu)件的綜合力學(xué)性能達到或超過鍛件水平。

四立柱四機器人智能增材裝備

主要適用于箱型、艙體等大型重載構(gòu)件，為獲得最小的應(yīng)力和變形，采用立式協(xié)同增材模式，懸掛于四個11m立柱之上的四個機器人從四個方向、進行協(xié)同6弧12絲高效高性能增材，增材過程在線感知工藝參數(shù)、熔池視覺和熔敷金屬表面三維形貌，在線實時調(diào)整機器人末端電弧路徑軌跡、姿態(tài)和工藝參數(shù)，保證增材質(zhì)量，同時機器人下方設(shè)計有4個加熱裝置，可同步協(xié)同加熱，改善優(yōu)化增材溫度場，獲得低應(yīng)力小變形，是國際首臺超大型立式多機器人多外部軸異質(zhì)異構(gòu)增材裝備

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 運動范圍：Z軸10m，R軸2.5m、末端范圍d=2.0m
2. 機械運動精度:重復(fù)定位精度0.05mm、視覺感知定位精度0.2mm。
3. 增材構(gòu)件尺寸： 4m×4m×10m、Ø4.5m×10m。
4. 增材最高效率30kg/h, 最高增材表面平整度0.6mm。
5. 適用的材質(zhì):高強超高強鋼\不銹鋼\鋁合金\高氮鋼等。

—雙動龍門雙機器人智能增材裝備

適用于箱型、板型、框架等大型構(gòu)件，能獲得最大的平面增材面積

技術(shù)優(yōu)勢和水平：
1. 運動范圍：Z軸10m，Y軸4.5m、Z軸2.0m。
2. 機械運動精度:重復(fù)定位精度0.05mm、視覺感知定位精度0.2mm。
3. 增材構(gòu)件尺寸： 8m×3.5m×2.0m。
4. 增材最高效率15kg/h, 最高增材表面平整度0.8mm。
5. 適用的材質(zhì):高強超高強鋼\不銹鋼\鋁合金\高氮鋼等。

智能增材裝備
電弧增材制造（3D打印）成形系統(tǒng)- ArcMan S1

應(yīng)用領(lǐng)域：職業(yè)教育、科研院所、材料開發(fā)、高校教研
適用材料：鋁合金，不銹鋼，銅合金，高強鋼，低碳鋼等
成型范圍：400/400/500mm
占地面積：1400/1500/2020mm
重量：約1200kg
額定功率：20kva

電弧增材制造（3D打印）成形系統(tǒng)- ArcMan P1200

應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天，軍工，模具修復(fù)等
使用材料：鋁合金，不銹鋼，銅合金，低碳鋼等（可實現(xiàn)雙金屬復(fù)合）
成型范圍：1200mm*1200mm*1000mm
熔絲電源：MIG/MAG
執(zhí)行機構(gòu)：機器人
配置軟件：lungoPNT 3.0 基礎(chǔ)版/專家版
可選功能：時間修正，八軸聯(lián)動

電弧增材制造（3D打�。┏尚蜗到y(tǒng)- ArcMan P1800

應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天，軍工，模具修復(fù)等
使用材料：鋁合金，不銹鋼，銅合金，低碳鋼等（可實現(xiàn)雙金屬復(fù)合）
成型范圍：1200mm*1200mm*1000mm
熔絲電源：MIG/MAG
執(zhí)行機構(gòu)：機器人
配置軟件：lungoPNT 3.0 基礎(chǔ)版/專家版
可選功能：時間修正，八軸聯(lián)動

電弧增材制造（3D打�。┏尚蜗到y(tǒng)- ArcMan 600

應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天，軍工，汽車制造，模具修復(fù)等
使用材料：鋁合金，不銹鋼，銅合金，低碳鋼等（可實現(xiàn)雙金屬復(fù)合）
成型范圍：600mm*600mm*600mm
熔絲電源：MIG/MAG
執(zhí)行機構(gòu)：機器人
配置軟件：lungoPNT 3.0 基礎(chǔ)版/專家版
可選功能：時間修正，八軸聯(lián)動

電弧增減材制造（3D打�。┏尚蜗到y(tǒng)- M2000系列

應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天，軍工，核電，船舶，汽車，石油石化等
適用材料：鈦、鋁，鈦，銅，鎳，不銹鋼，碳鋼，高溫合金等單金屬，雙金屬或多金屬復(fù)合
打印范圍： 2000mm*3000mm*900mm
執(zhí)行機構(gòu)：機床
熔絲電源： MIG/MAG
配置軟件：lungoPNT 3.0 基礎(chǔ)版/專家版
可實現(xiàn)功能：增減材一體

厲害啊