3D打印

從人工智能看3D打印

2025China.cn   2020年05月25日

  5月5日,長征五號B運載火箭首飛任務取得圓滿成功,空間站階段飛行任務首戰告捷。據了解,此次新一代航天飛船試驗船搭載了一件由西安交大科研團隊與航天科技五院529廠共同研制的新型裝備--連續纖維增強復合材料太空3D打印裝備。這是我國首次太空3D打印實驗,也是國際上第一次在太空中開展該材料的3D打印實驗。
  3D打印又稱增材制造,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。近年來,在人工智能的不斷滲透下,3D打印產業擁有了新的智慧"血液"。如果說3D打印能夠完成設計方案的快速變現,那么機器學習、機器視覺等AI技術則可以讓3D打印更好地改善整體構建過程,進一步實現以機器制造機器的自動化價值,成為智造革命的有力助推劑。
  當前,不少人工智能企業正朝著這個研究方向邁進,利用3D打印與AI技術相融合的新生產物推進制造業的發展。
Ai Build 3D打印配合人工智能算法,未來建筑業將被顛覆
  Ai Build專注于多軸機器擠壓3D打印,用于使用聚合物構建超大型結構。這些大型建筑或藝術結構的缺陷會導致代價高昂的后果。由Ai Build培訓的深度神經網絡提高了增材制造設施的生產率和自動化水平,同時降低了生產成本和材料浪費。該公司的自主大規模3D打印技術Ai Maker可以通過將實時攝像頭視圖與先前記錄的3D打印部件圖像進行比較來檢測制造缺陷,為自動化質量控制提供更多思路。
  另外,Ai Build公司還創建了一個長"眼睛"的人工智能3D打印機器人,能夠自主監測打印過程,并進行錯誤糾正,打印效率比以往提升了近一半的時間。


  Daedalus Pavilion,Ai Build 人工智能3D打印機器人構建的長寬各5米、高4.5米的建筑結構,整個打印過程只用了15天時間。
借助AI和3D打印來尋找超級合金的合適配方
  德國FraunhoferIWS項目人員利用人工智能和機器學習來研究大量監測數據與實際工藝效果間的聯系。通過激光粉末堆焊技術,并結合優化工藝參數,可以同時或連續地將不同粉末送入加工區,精確調節進給速率,性能最好、最昂貴、高抗性的材料只在最需要的位置釋放,其他非關鍵區域可采用價格較低的材料。該技術為航空航天、燃氣輪機開發更輕、更強和成本降低的部件提供了廣闊的前景。


依托于3D打印技術的未來工廠
  在Stratasys的未來工廠中,有專為穩定、可重復規模化生產所研發的FDM 3D制造系統、具備無限長度打印功能的Infinite-Build 3D Demonstrator,還有支持機器人8軸打印的Robotic Composite 3D Demonstrator。其中,模塊化、自動化的FDM 3D制造系統基于云的可擴展架構,能夠輕松添加3D打印單元,滿足生產需求,實現持續性的自動化3D打印。打印過程中僅需很少的操作干預便可同時處理多個作業,整個過程無需停機,完全滿足自動化的工作流程和可擴展的規模生產需求。


帶"眼睛"和"大腦"的多材料3D打印技術
 
 Inkbit正在開發一種兼顧打印速度、精度和質量的材料噴射3D打印設備。該設備的核心技術是機器視覺和機器學習系統,視覺系統在打印時全面掃描對象的每一層以實時糾正錯誤,而機器學習系統使用該信息來預測材料的翹曲行為并制作更準確的最終產品。它們就像3D打印設備的眼睛和大腦,實時監控著打印過程,從而提高3D打印技術的打印質量、速度,并擴展可打印材料的范圍。這一3D打印設備能夠準確、靈活的制造零部件,例如制造結構性電子零件、隱形矯正器、睡眠呼吸暫停面罩等。


通用電氣GE實驗室正在利用AI技術加強3D打印性能
  
通用電氣GE實驗室所開發的機器視覺技術可以發現機器零件中的細微裂紋。在打印過程中,人工智能也會進行自主學習,它可以分析任務中發現的問題,并不斷改善3D打印零件的質量控制。據了解,GE正在努力通過提高人工智能的方法來加強機器和材料的性能,提高增材制造的工藝和質量,以生產更好的零件,減少質量問題。


3D口罩貼近大眾生活
  
疫情期間,清鋒時代與中科隨能研發了一款搭載3D彈性骨架龍骨的可多次使用的高性能防護口罩。該款口罩采用極速LEAP3D打印和高性能EM光固化彈性材料等核心技術,形狀變化的優勢能夠適配不同臉型的用戶,滿足不同人群的防護需求。清鋒時代極速3D打印LEAP技術(光固化材料技術)基于Bottom-up DLP,以微米級精度最高可達到120cm/h的打印速度,較傳統3D打印提升100倍以上,從而實現3D打印的規模化應用,打造兼具定制化和批量化的新型數字化制造模式和生態。據了解,該技術應用領域可涉及運動產品、消費品、汽車、交通物流、航空航天、醫療等各行各業。


人工智能與3D打印創造的第一個單板滑雪板扣具
  
瑞士創新型滑雪板公司NOW聯手巴塞羅那人工智能設計工作室ADDITION,利用AI設計原型,以3D打印制造滑雪板扣具,目的是通過新的設計和制造技術來提升滑雪板性能。兩家公司共同構建了一個載荷工況,該載荷工況可模擬扣具在雕刻和車削過程中所承受的應力,通過機械算法在其周圍生成最終形狀,從而比較多種不同材料和技術所產生的結果。這一新型扣具比傳統加工件重量輕25%,將成為運動裝備新范式的起點。


打造設計、打樣、批量生產一站式解決方案
  
基于"人工智能+工業設計+3D打印"技術,云亞科技為廣大企業提供設計打樣一站式服務--3D智能設計云平臺。據了解,該平臺以大數據為驅動,智能模型為決策,建立靜態的標準設計打樣產品庫和動態的設計打樣標準庫,有效解決企業制造成本高、開模貴、打樣周期長等痛點,真正滿足客戶多樣化的需求。


  以上案例從某種程度上說明,3D打印是具有較大發展潛力的。它作為一項創新型技術,正在不斷尋找改進自身的新方法,而人工智能技術恰好可以幫助其在演變過程中提高準確率、簡化工作流程。
AI+3D打印可能會成為工業力量的另一分支
  盡管當前3D打印制作比傳統制造方法制作的物體更輕、更堅固、更復雜,但在大批量實際應用之前,必須克服一些技術與挑戰。
       ●材料與機器的限制
  3D打印正在經歷技術應用突破階段,新的應用領域不斷擴展,行業兩極分化逐漸凸顯,擁有核心技術的公司越來越注重量產能力和材料研發。然而當前,大多數3D打印公司的打印技術還沒有達到成熟水平,無法支持日常生活中所接觸到的各種材料。另外,由于機器的限制,打印機目前還無法清晰地打印出動態物體。
       ●缺乏相關法律約束
  當人們可以隨意復制、傳播任何東西,并且數量不限時,知識產權的問題隨之而來。在3D打印出現產品泛濫的情況之前,如何制定相關法律法規來保護知識產權,是我們需要面臨的問題。同樣,如果有不法分子利用這一技術打印生物器官和活體組織,后果將不堪設想。據了解,去年4月,以色列特拉維夫大學研究人員以病人自身的組織為原材料,已利用3D打印成功制作出了全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的"完整"心臟,在這一醫療創舉之下,我國更需加快出臺相關法律法規的步伐。
  從積極的角度來思考,在新的行業需求以及人工智能的發展帶動下,3D打印的市場規模會越來越大,技術應用、商業應用也會不斷深化,國內經濟的穩步增長更是為3D打印行業提供了良好的發展環境。未來,AI+3D打印可能會成為工業力量的另一分支,結合5G、大數據、區塊鏈等新興革命技術,為各行各業提供更多優質產品。

(智能網2025China.cn版權所有,轉載請注明來源)

標簽:3D打印 我要反饋 
世強
專題報道
施耐德電氣食品飲料行業電力健康分析/配電系統風險識別與運維
施耐德電氣食品飲料行業電力健康分析/配電系統風險識別與運維

電能質量是電力健康的一項重要內容, 嚴重的電能質量問題會引起食品飲料制造工廠供電中斷,造成停產,帶來巨大的經濟損失。施耐

高效遠超你想象-魏德米勒與你相約2021 CeMAT物流展
高效遠超你想象-魏德米勒與你相約2021 CeMAT物流展

魏德米勒作為行業領先的電聯接專家,進入中國市場20多年,一直致力于為中國以及國際企業提供創新的智能化解決方案。我國正處于

貿澤電子——2021技術創新周
貿澤電子——2021技術創新周

在全世界智能機器人事業蓬勃發展之際,貿澤電子將于10月27-29日舉辦2021技術創新周。貿澤電子邀請了Analog D

加勒比hezyo无码专区