GF Machining Solutions加工解決方案與EOS GmbH之間的戰(zhàn)略合作的核心目標是：將鋪粉成型整合到模具和模具制造涉及的工藝中，適用工業(yè)應用部件的單體或者批量化生產。除少數(shù)特殊情況，將不容忽視的增材制造的所有準備、后處理等工藝并入到所有生產流中。

面臨的挑戰(zhàn)

在增材制造特別是鋪粉打印而言，打印之前的工作尤為重要。產品密度、物理特性、幾何形狀等問題經(jīng)常被忽略。但是，這些確切的信息以及物理性質是模具和模具制造中典型工藝鏈的先決條件（圖1）。GF Machining Solutions和EOS GmbH之間的合作主要是為了消除所有應用環(huán)節(jié)之間的這種空白。乍一看，這種填補空缺似乎很簡單;然而，在工業(yè)實踐中，它代表良品率的大幅增長。

解決辦法

在已確立的傳統(tǒng)生產流程，特別是模具生產中，基于基準系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)生產，期間無需進行復雜的設置，同時也不會造成精度損失；但這目前還不是增材制造中的既定標準。GF算是在其中樹立了一個標桿，目前已經(jīng)有AgieCharmilles AM S 290 Tooling具備了完全集成的System 3R MacroMagnum基準系統(tǒng)作為標配?；鶞氏到y(tǒng)為生產中的典型問題提供了顯著的優(yōu)勢，例如：

‐        成型面按規(guī)定朝向平行于工作面，無需手動再調整

‐        夾緊和定位混合1）模具插入件“預成型品”，無需手動再調整

‐        成型平臺上生成的部件依靠基準系統(tǒng)可以定位在三維坐標位置上

‐        成型臺可輕松夾緊并定位到電火花切割系統(tǒng)，用于分離鋪粉成型的工件

‐        通過銑削或磨削等方式整修部件

GF Machining Solutions依靠基準系統(tǒng)填補了多個層面上現(xiàn)有的空白，但基準系統(tǒng)集成僅僅是將增材制造無縫集成至工業(yè)生產過程的第一步。

要解決的最直接的問題是確保組件不是通過簡單的“拖放”過程放置在工作區(qū)中的任何位置，而是放置在數(shù)字制造所需要的三維坐標位置。為此，AgieCharmilles AM S 290 Tooling標配了所需的軟件功能。

鋪粉成型與傳統(tǒng)車間管理系統(tǒng)的數(shù)字化集成是一項難度更大的問題，因為傳統(tǒng)的往往按常規(guī)按順序作業(yè)生產過程設計，盡管鋪粉制造這種同時多部件成型的過程在部件狀態(tài)和特性跟蹤方面會對現(xiàn)有車間管理系統(tǒng)造成一定的挑戰(zhàn)。但是同時成型，意味著成型時間的大大縮短?，F(xiàn)在GF Machining Solutions利用內置的System 3R WorkShop Manager軟件可以解決這一問題。

還有一項同等重要的問題就是：鋪粉打印過程需包含一個實心金屬基座，以便通過層層熔融金屬將部件固定到基座上。隨后需設置一個分離過程（例如電火花線切割）將制造板上生成的部件分離。與制造板分離的這個過程在熱等靜壓處理之前或之后執(zhí)行（具體取決于部件和過程設計），這會使部件的物理和幾何位置發(fā)生變化，其進入電火花線切割系統(tǒng)作業(yè)槽時位置未定。去除基臺后，它們必須單獨重新夾緊，以便通過傳統(tǒng)的生產工藝進一步加工，并且必須重新建立其精確的幾何位置。

許多情況下，通過在設計階段向CAD模型增加基準面并在生成部件時加以建造（圖2）便可解決上述問題。但這種解決方案并非在所有情況下都適用。為此，GF Machining Solutions提出一種包含一個基準平臺（3R MasterPal）和多個可回收部件專用小型托盤（3R MiniPal；圖4）的概念。根據(jù)這一概念，部件仍在3R MiniPal上直接生成，但需要借助可拆式連接固定至3R MasterPal，并利用定位AgieCharmilles AM S 290 Tooling的集成卡盤來確定基準。如此一來，3R MiniPal頂部通過增材制造生成的部件可與3R MasterPal輕松分離，必要時還可繼續(xù)進行熱處理（包括3R MiniPal）。而后，所連接的3R MiniPal使部件可重新固定到標準基準元件（例如System 3R MacroHP）上。此時，部件以物理方式固定并定位，該位置對于常規(guī)生產過程而言已經(jīng)足夠精確。最后部件通過銑削、車削作業(yè)或者通過電火花線切割與3R MiniPal分離。整個過程的示意圖參見圖4。

模具和模具生產中的標準模板可以使用相同的邏輯，在制造預成型品時參考3R MasterPal上的基準孔型，一可實現(xiàn)簡單固定，二可基于AgieCharmilles AM S 290 Tooling基準系統(tǒng)來精確位置。由于坐標測量機和AgieCharmilles AM S 290Tooling使用相同的物理參考原理，也就是說，測量的坐標可以轉換用于3D打印。
此外，3R MasterPal還可以兼容哈斯高或模斯堡標準版。這對于在標準模具部件上直接生產模具插入物是重要的優(yōu)點;例如，它可以大大加速原型模具插入物的生產。

結論

制造過程鏈融合鋪粉過程會多次產生物理和數(shù)字接口問題。但是GF Machining Solutions已開發(fā)出多種針對的解決辦法，并且充分考慮了粉床過程的特定限制條件，以便實現(xiàn)實際應用型集成。

1） “預成型品”是指：可直接通過鋪粉過程連接幾較為復雜的部件的模具，并以常規(guī)方式制造。所產生的模具插入件通常被稱為“混合模具插入件”。