加入通快前，Eliana Fu曾是Relativity Space公司的第20名員工，也是該公司的首位女工程師?，F在她是通快北美公司激光部門的行業(yè)經理，其工作主要集中在航空航天和醫(yī)療市場的增材制造上。

近日，TCT Mag內容主管Laura Griffiths與Eliana Fu女士就目前增材制造技術的現狀進行了一次深入溝通，內容包括供應鏈靈活性、新材料以及航空航天如何引領其他行業(yè)的增材制造創(chuàng)新。本次溝通以問答形式完成，以下是主要內容。

■加入通快北美公司后，Eliana Fu從洛杉磯搬到了拉斯維加斯

Laura Griffiths：去年由于疫情緣故，引發(fā)了對行業(yè)供應鏈的討論，其中就涉及了增材制造在其中的作用。您認為航空航天供應鏈的哪些方面可以從增材制造的靈活性中受益？

Eliana Fu：在疫情期間以及之前的蘇伊士運河危機，都可以看到供應鏈問題會給行業(yè)帶來不小的影響。尤其是單一來源的長期組件或材料，如果企業(yè)沒有對供應鏈問題足夠重視，結果可想而知。

我認為增材制造可以緩解供應鏈的一些問題。某些部件比如非斷裂關鍵部件可以通過3D打印制造，這將有助于減輕企業(yè)的負擔。我們需要記住的是，不要再將時間浪費在發(fā)明輪子上，因為設計文件早已存在；也不要因為無法高壓滅菌而為醫(yī)療應用選擇錯誤的材料。多一點協(xié)調和文件共享，將有助于減輕企業(yè)們的負擔。

Laura Griffiths：商業(yè)航空航天在去年受到嚴重挑戰(zhàn)。在該行業(yè)試圖恢復時，供應鏈的中斷是否對增材制造技術和應用程序的采用產生了影響？能否在復蘇中發(fā)揮作用？

Eliana Fu：在我看來航空業(yè)會恢復到以往水平，只是時間問題。我認為，疫情反而將供應鏈以往的一些痛點反映了出來，而緩解這些痛點的方法之一就是使用增材制造技術。甚至有些企業(yè)在采用增材制造技術生產后，果斷放棄了傳統(tǒng)制造方式。

■（來源：通快）

Laura Griffiths：在討論航空航天增材制造時，“GE Leap Fuel”噴嘴仍然是最廣為人知的應用。當然我們也看到了增材制造技術在其他航空航天終端零部件的實際案例，但這是否就說明了將航空航天部件送入空中具有挑戰(zhàn)性？

Eliana Fu：目前來看，我們仍然沒有找到一種能夠改變游戲規(guī)則的“金蛋型”產品。盡管已經打印了數百個部件和大量聚合物部件，并且已經在商用飛機上使用。似乎通過增材制造技術，可以實現航天計劃中的任何部件構造。

但我們仍然需要非常仔細地評估3D打印部件在哪些方面確實有意義，或者在哪些方面使用傳統(tǒng)制造仍然具有意義。成本等價并不總是一對一的，因為我們沒有考慮諸如下游后處理、組件測試和集成以及所有這些類型的事情。所以，這些都是阻礙我們前進的因素。

Laura Griffiths：在加入通快之前，您在Relativity Space工作過。您能談談您在那里的經歷以及是如何將傳統(tǒng)制造的零件轉變?yōu)閮H限增材制造產品的嗎？

Eliana Fu：我在Relativity Space度過了愉快的時光。他們創(chuàng)造了很多第一。我認為Relativity Space的不同之處在于將流程引入內部，縮短交付周期，以及運用增材制造技術（不僅僅是構建獨特的設計或組件），為客戶提供了更快進入太空的解決方案。它為其他人將他們的產品送入太空創(chuàng)造了機會，為更多人開辟了太空飛行的可能性。

■憑借500℃預熱選項，用戶可以打印Ti64、H11或H13制成的部件（來源：通快）

Laura Griffiths：您認為阻礙增材制造在航空航天領域加速發(fā)展的關鍵挑戰(zhàn)有哪些？

Eliana Fu：有些你認為增材制造可以制作出很酷的零件，然而事實是根本無法制造。原料匹配性和機器尺寸不適合，都讓實現打印舉步維艱。比如在金屬材料中，有些材料就不適合增材制造工藝，因為等效材料無法焊接，它們會開裂。

因此，企業(yè)就需要和材料供應商合作，找出為增材制造設計的新材料方向以及確定與增材制造工藝相適合的材料類型。其他的一些事情就是技術的不斷改進。例如，通快現有的TruPrint 5000粉末機床就可以實現500℃預熱，這樣就可以緩解上述的一些問題。

Laura Griffiths：您之前曾強調過為增材制造工藝專門開發(fā)新材料的重要性。你能談談這方面的進展嗎？

Eliana Fu：增材制造的主要材料有鉻鎳鐵合金718或鈦合金Ti-6Al-4V，這些材料之前在鍛造行業(yè)已經使用了60多年。并且它們又都能被激光束熔化和固化，但這并不意味著我們應該原地踏步。相反，我們應該尋找專為增材制造設計的新材料，甚至考慮改變對現有合金的認知。

以高強度鋁合金為例，其強度來源于一些低成本元素，而這些元素恰恰為材料提供了強化機制。通過激光粉末床將例如GR-Cop 42之類的銅合金用于火箭發(fā)動機制造，這本身就很有趣。另外，我們還需要繼續(xù)降低鈦合金的制造成本，或者找到可持續(xù)使用這種材料的方法，這也符合企業(yè)的綠色發(fā)展路線。

■銅的增材制造技術發(fā)展正在開辟更多應用（來源：通快）

Laura Griffiths：在通快，我們看到綠光激光技術的進步提高了某些材料的生產率。這里有航空航天的機會嗎？

Eliana Fu：正如外界所知道的，綠光激光非常適合高反射材料銅、鋁以及貴金屬金、銀和鉑的加工。因此，使用更短的波長意味著加工材料能更多地吸收激光能量，而不是被反射掉。因此，使用綠色激光會實現更高的打印密度、更好的表面光潔度和更好的整體產品。

我看到綠色激光與諸如GR-Cop材料相結合后，能夠打印出非常優(yōu)異的產品例如火箭發(fā)動機部件，甚至是將商業(yè)純銅應用于導電設備，無論是熱交換器還是其他類型的熱力設備，都具有很高的成功率。

Laura Griffiths：此前，您曾談到航空航天在增材制造領域始終引領潮流。您能否詳細說明這一點以及航空航天如何激發(fā)其他行業(yè)采用增材制造技術？

Eliana Fu：我認為，航空航天一直是容易激發(fā)創(chuàng)新的行業(yè)領域。像魔術貼這樣的東西，最早是為航天設計產品的結果?，F在，我們也看到其他行業(yè)也運用增材制造技術來實現創(chuàng)新，同時解決了他們的問題。

未來，我認為醫(yī)療保健和醫(yī)療方面的定制化服務將是一個很大的市場，比如制作3D打印的定制鈦胸腔、打印牙科組件和植入物。在搬到拉斯維加斯的幾周前，我就在當地的Allegiant Stadium體育場看到了世界上最大的3D打印藝術雕塑。談及家庭打印愛好者和手工藝人，DC Comics公司還發(fā)布了STL文件以便人們能在家中打印自己喜歡的字符。所以，增材制造有著光明的未來。