南极熊导读：我们来看看日本工业巨头三菱的技术布局和现状。

2018年10月底，南极熊从外媒获悉，三菱电机宣布开发出独特的点阵成型增材制造技术，通过在3D打印机中结合激光，计算机数控（CNC）和计算机辅助制造CAM技术，实现高精度成型。

该技术采用激光定向能量沉积（DED）方法，这是一种增材制造工艺，其中聚焦的热能在材料沉积时熔化它们。

DED工艺类似于材料挤出的过程，但是在DED 3D打印方法中，供应材料颗粒或线材的喷嘴安装在多轴臂上。它可以在多个方向上移动，而不是固定到特定轴，并且可以从任何角度将进给供应到目标表面上。然后，该模型逐层地从底部到顶部构建在表面上。通过控制进给速率和金属线或颗粒沉积在表面上的角度来控制3D模型的形状。

DED专门用于打印金属和合金的3D模型，并且常用于修复和维护结构部件。该技术可高速的生成高质量的3D零件。三菱电机认为，其新技术将在各种应用中提高生产率，例如飞机和汽车零件的近净成型和堆积修复，以及空心和悬垂形状。该技术还可以与使用其他制造方法生产的部件串联使用。

新技术使用普通且相对便宜的激光焊丝。新技术提供的另一个好处是显著提高了精度，因为与连续成型技术相比，形状精度提高了60％。与传统技术相比，传统技术的问题氧化可以减少20％以上，因为高温区域限于窄点形成区域。

三菱电机预计在截至2021年3月的财政年度内推出商业版点阵成型技术。

三菱电机将在第29届日本国际机床展览会（JIMTOF2018）上展示新技术，这是一项为期6天的活动，将于11月1日至2018年11月6日在东京国际展览中心举行。

2016年6月，南极熊在东京参加日本工业展期间看到日本三菱公司的展位，据南极熊了解，三菱电机研究实验室（MERL）正在使用5轴增材制造技术——也就是一些人所谓的5D打印——来制造强度要比常规3D打印强3至5倍的部件。

从战斗机到液晶电视，日本跨国企业三菱几乎涉足了电子和电气设备的几乎每个领域。该公司在世界各地运营，但是有一些最重要的研究活动实际上是在美国发生的。比如MERL就是该公司设在美国的一个重要的研究机构。

作为一家业务多元化的公司，三菱当然也涉足了3D打印技术：两年前，该公司重工业部门宣布，它将考虑用增材制造技术打造火箭部件。不过现在，MERL的正在致力于完善一种特别的3D打印方法，如果成功，将能够帮助该公司制造出适合关键应用的更强部件。

这种特别的方法就是所谓的五轴增材制造，它在3D打印头运动的X/Y/Z 3个轴之外又增加了两个轴来控制打印床的运动，也就是打印床可以来回倾斜，从而把总轴数增加到了5个。另外，这些5轴3D打印机运行方式也与我们常见的3D打印机不同，不再整齐地将一层层材料平整地堆叠起来。。

MERL高级首席研究科学家William Yerazunis最近做了一个实验来展示5轴增材制造的好处在哪里。这位三菱的专家首先使用标准的3D打印机（只有三个轴）打印出了一个小型塑料压力盖。由于其均匀的分层结构，这个3D打印的盖子明显弱于注塑制品。这个盖子的所有层都是平的，压力很容易沿着薄弱的层间结合处将盖子扯开。”Yerazunis 解释说。

然而，Yerazunis仍然使用同样的3D打印机和材料就有效地提高了3D打印部件的强度。其中的秘密在于采用五轴增材制造的改变了每层的沉积方法。为了证明这一点，Yerazunis和他的研究团队接着使用他们的“5D打印”方法使用相同的CAD模型，制造了相同的压力盖，却获得了更强的结构。“如果我们考虑到来自内部的力量，并将沉积的每层材料从平面改成沿着压力盖最大应力线的曲面，我们就可以将它强度提高到3到5倍，而且使用的材料也减少了25%。”Yerazunis说。

不出所料，5D打印的压力盖要比3D打印同样形状的压力盖要好的多：3D打印压力盖能够抵抗大约0.1MPa的压力，而5轴增材制造的压力盖则能够承受3.7MPa的压力。这就大幅增加了强度，同时减少了材料的使用。

“不过5D打印确实需要进行大量的分析，而且它需要知道打印部件的用途。”Yerazunis说。“但当你可以用它将一个部件的强度增加五倍的话，为此做出一些改变还是值得的。”

三菱重工机床公司在第28届日本国际机床展（11月17～22日于东京有明国际会展中心举行）上，展出了该公司参加新一代3D积层造型技术综合开发机构（TRAFAM）后，作为国家项目的一环开发的金属3D打印机的一次试制机。此次主要展示的是截至2015年度的开发成果，同时也介绍了目前正在研发的课题。硬件已基本完成，目前重点正在转向旨在实现最佳造型的软件开发。

    三菱重工机床携金属3D打印机亮相日本机床展

三菱重工机床开发的是激光金属沉积（LMD）方式的3D打印机，是在吹附金属粉的同时用激光束使金属粉熔融然后凝固。该3D打印机可利用5轴控制进行积层造型，并在这一过程中通过5轴切削加工进行精加工。造型速度方面，每小时积层体积最大可达到360mL。可使用多种材料，还对铜与Inconel718、铜与马氏体时效钢、Inconel718与马氏体时效钢等各种材料搭配的多层积层进行了实验。

2016年日本工业展三菱的展位

在2016年6月22日南极熊全程直播报道了2016日本工业展（3D打印展）。其中就有三菱重工的展位，就是在展会上南极熊了解到三菱重工正在研发五轴3d打印机。作为一家业务多元化的公司，三菱当然也涉足了3D打印技术：两年前，该公司重工业部门宣布，它将考虑用增材制造技术打造火箭部件。不过现在，MERL的正在致力于完善一种特别的3D打印方法，如果成功，将能够帮助该公司制造出适合关键应用的更强部件。这种方法应该就是指——五轴金属3d打印技术。

模仿涡轮等部件的造型样品是在圆柱状不锈钢（SUS304）的外侧用Inconel718形成了叶片。展示了两种叶片形状的样品，一种是从叶片根部到前端呈锥状变细，另一种是将同一截面呈柱状堆积。前者为使层厚保持固定，必须要逐层改变路径的设定，难度较大。目前三菱重工机床正在对相关路径设定方法等积累经验，并将这些经验导入到软件中。

南极熊导读：我们来看看日本工业巨头三菱的技术布局和现状。

2018年10月底，南极熊从外媒获悉，三菱电机宣布开发出独特的点阵成型增材制造技术，通过在3D打印机中结合激光，计算机数控（CNC）和计算机辅助制造CAM技术，实现高精度成型。

该技术采用激光定向能量沉积（DED）方法，这是一种增材制造工艺，其中聚焦的热能在材料沉积时熔化它们。

DED工艺类似于材料挤出的过程，但是在DED 3D打印方法中，供应材料颗粒或线材的喷嘴安装在多轴臂上。它可以在多个方向上移动，而不是固定到特定轴，并且可以从任何角度将进给供应到目标表面上。然后，该模型逐层地从底部到顶部构建在表面上。通过控制进给速率和金属线或颗粒沉积在表面上的角度来控制3D模型的形状。

DED专门用于打印金属和合金的3D模型，并且常用于修复和维护结构部件。该技术可高速的生成高质量的3D零件。三菱电机认为，其新技术将在各种应用中提高生产率，例如飞机和汽车零件的近净成型和堆积修复，以及空心和悬垂形状。该技术还可以与使用其他制造方法生产的部件串联使用。

新技术使用普通且相对便宜的激光焊丝。新技术提供的另一个好处是显著提高了精度，因为与连续成型技术相比，形状精度提高了60％。与传统技术相比，传统技术的问题氧化可以减少20％以上，因为高温区域限于窄点形成区域。

三菱电机预计在截至2021年3月的财政年度内推出商业版点阵成型技术。

三菱电机将在第29届日本国际机床展览会（JIMTOF2018）上展示新技术，这是一项为期6天的活动，将于11月1日至2018年11月6日在东京国际展览中心举行。

2016年6月，南极熊在东京参加日本工业展期间看到日本三菱公司的展位，据南极熊了解，三菱电机研究实验室（MERL）正在使用5轴增材制造技术——也就是一些人所谓的5D打印——来制造强度要比常规3D打印强3至5倍的部件。

从战斗机到液晶电视，日本跨国企业三菱几乎涉足了电子和电气设备的几乎每个领域。该公司在世界各地运营，但是有一些最重要的研究活动实际上是在美国发生的。比如MERL就是该公司设在美国的一个重要的研究机构。

作为一家业务多元化的公司，三菱当然也涉足了3D打印技术：两年前，该公司重工业部门宣布，它将考虑用增材制造技术打造火箭部件。不过现在，MERL的正在致力于完善一种特别的3D打印方法，如果成功，将能够帮助该公司制造出适合关键应用的更强部件。

这种特别的方法就是所谓的五轴增材制造，它在3D打印头运动的X/Y/Z 3个轴之外又增加了两个轴来控制打印床的运动，也就是打印床可以来回倾斜，从而把总轴数增加到了5个。另外，这些5轴3D打印机运行方式也与我们常见的3D打印机不同，不再整齐地将一层层材料平整地堆叠起来。。

MERL高级首席研究科学家William Yerazunis最近做了一个实验来展示5轴增材制造的好处在哪里。这位三菱的专家首先使用标准的3D打印机（只有三个轴）打印出了一个小型塑料压力盖。由于其均匀的分层结构，这个3D打印的盖子明显弱于注塑制品。这个盖子的所有层都是平的，压力很容易沿着薄弱的层间结合处将盖子扯开。”Yerazunis 解释说。

然而，Yerazunis仍然使用同样的3D打印机和材料就有效地提高了3D打印部件的强度。其中的秘密在于采用五轴增材制造的改变了每层的沉积方法。为了证明这一点，Yerazunis和他的研究团队接着使用他们的“5D打印”方法使用相同的CAD模型，制造了相同的压力盖，却获得了更强的结构。“如果我们考虑到来自内部的力量，并将沉积的每层材料从平面改成沿着压力盖最大应力线的曲面，我们就可以将它强度提高到3到5倍，而且使用的材料也减少了25%。”Yerazunis说。

不出所料，5D打印的压力盖要比3D打印同样形状的压力盖要好的多：3D打印压力盖能够抵抗大约0.1MPa的压力，而5轴增材制造的压力盖则能够承受3.7MPa的压力。这就大幅增加了强度，同时减少了材料的使用。

“不过5D打印确实需要进行大量的分析，而且它需要知道打印部件的用途。”Yerazunis说。“但当你可以用它将一个部件的强度增加五倍的话，为此做出一些改变还是值得的。”

三菱重工机床公司在第28届日本国际机床展（11月17～22日于东京有明国际会展中心举行）上，展出了该公司参加新一代3D积层造型技术综合开发机构（TRAFAM）后，作为国家项目的一环开发的金属3D打印机的一次试制机。此次主要展示的是截至2015年度的开发成果，同时也介绍了目前正在研发的课题。硬件已基本完成，目前重点正在转向旨在实现最佳造型的软件开发。

    三菱重工机床携金属3D打印机亮相日本机床展

三菱重工机床开发的是激光金属沉积（LMD）方式的3D打印机，是在吹附金属粉的同时用激光束使金属粉熔融然后凝固。该3D打印机可利用5轴控制进行积层造型，并在这一过程中通过5轴切削加工进行精加工。造型速度方面，每小时积层体积最大可达到360mL。可使用多种材料，还对铜与Inconel718、铜与马氏体时效钢、Inconel718与马氏体时效钢等各种材料搭配的多层积层进行了实验。

2016年日本工业展三菱的展位

在2016年6月22日南极熊全程直播报道了2016日本工业展（3D打印展）。其中就有三菱重工的展位，就是在展会上南极熊了解到三菱重工正在研发五轴3d打印机。作为一家业务多元化的公司，三菱当然也涉足了3D打印技术：两年前，该公司重工业部门宣布，它将考虑用增材制造技术打造火箭部件。不过现在，MERL的正在致力于完善一种特别的3D打印方法，如果成功，将能够帮助该公司制造出适合关键应用的更强部件。这种方法应该就是指——五轴金属3d打印技术。

模仿涡轮等部件的造型样品是在圆柱状不锈钢（SUS304）的外侧用Inconel718形成了叶片。展示了两种叶片形状的样品，一种是从叶片根部到前端呈锥状变细，另一种是将同一截面呈柱状堆积。前者为使层厚保持固定，必须要逐层改变路径的设定，难度较大。目前三菱重工机床正在对相关路径设定方法等积累经验，并将这些经验导入到软件中。