內(nèi)徑達0.2mm的超高精度金屬3D打印探針，Vectoflow已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用

在3D打印行業(yè)的商業(yè)化過程中，尋找殺手級應(yīng)用成為關(guān)鍵目標。德國風險投資基金AM Ventures投資了一些初創(chuàng)公司，涵蓋了從電動機到熱交換器的廣泛領(lǐng)域。其中，有一家公司Vectoflow，專注于3D打印流量測量系統(tǒng)。Vectoflow在細分市場中找到了一個完美的結(jié)合點，將增材制造的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。

2023年5月20日，南極熊獲悉，德國Vectoflow公司利用金屬3D打印技術(shù)生產(chǎn)高性能探頭，用于氣體和流體動力學(xué)測量。這些探頭在航空航天、汽車、能源和工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

△Vectoflow利用3D打印技術(shù)實現(xiàn)多個探頭于一體（多孔、靜壓、總壓、溫度）

使用3D打印優(yōu)化流量檢測

Vectoflow的聯(lián)合創(chuàng)始人兼執(zhí)行合伙人Christian Haigermoser在GE和BMW工作期間，開始考慮使用3D打印技術(shù)改進流量測量工具。他與聯(lián)合創(chuàng)始人Katharina Kreitz合作完成了相關(guān)研究，并為創(chuàng)建Vectoflow公司奠定了基礎(chǔ)。他們的目標是利用3D打印技術(shù)提高測量探頭在各種應(yīng)用中的準確性和靈活性。

由于現(xiàn)有的3D打印機無法滿足Vectoflow制造優(yōu)化探頭設(shè)計所需的細節(jié)，為了滿足打印這類小物體的要求，Vectoflow及合作伙伴必須對EOS機器進行精確調(diào)整，并開發(fā)專門的后處理步驟，以確保完全去除粉末并保護探頭墊的精細加工。

通過與合作伙伴3D MicroPrint的合作，Vectoflow可以打印比傳統(tǒng)激光粉末床融合系統(tǒng)制造更小的探針。此外，他們計劃購買一臺EOS機器，以進一步提高打印效果。這樣的內(nèi)部生產(chǎn)能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮短交貨時間。通過3D打印制造精細部件，Vectoflow改善了測量設(shè)備的性能和操作方式。

△使用3D MicroPrint技術(shù)3D打印的探針

Vectoflow公司可提供直徑僅為3毫米的3D打印金屬探針產(chǎn)品，內(nèi)部有五個直徑為0.2毫米的通道。這個尖端可以與內(nèi)部開發(fā)的壓力測量工具連接，用于跟蹤渦輪機壓縮機葉片內(nèi)空氣的速度和方向。

由于Vectoflow能夠獲得精細的細節(jié)，因此探頭集成到最終部件中，使得數(shù)據(jù)更加可靠。這些探頭可以用于飛行發(fā)動機的壓縮機葉片、無人機外部部件的皮膚等領(lǐng)域。在汽車領(lǐng)域，客戶可以在風洞中使用這些探頭來測量汽車的阻力，而在其他領(lǐng)域，它們可以用于跟蹤系統(tǒng)內(nèi)冷卻空氣的流動。

△Vectoflow的內(nèi)部風洞用于探頭校準

持續(xù)增長

Vectoflow成立于2015年，并在2016年獲得了前兩個機構(gòu)的投資。公司由17名工程師組成的團隊，他們具有航空航天和電子等領(lǐng)域的背景。

另外，該公司甚至擁有自己的風洞，可以以高達1.3馬赫的速度對探測器進行校準。由于市場需求非常高，該初創(chuàng)公司目前正在建立第二個風洞。

△Vectoflow部分客戶名單

探索的主要市場

Vectoflow在70個國家和80個研究機構(gòu)擁有約300名客戶，主要集中在汽車、工業(yè)機械和航空航天三個垂直領(lǐng)域。這些客戶包括一些知名制造企業(yè)，如西門子、豐田和空客。雖然Vectoflow的探頭主要用于測試目的，但公司的目標是成為正在運行的應(yīng)用的供應(yīng)商。

經(jīng)過對風洞、汽車和飛機、噴氣發(fā)動機內(nèi)外的多種測量方法的探索，Vectoflow將其主要關(guān)注點縮小到兩個特定市場：航空，尤其是無人機和風力渦輪機。飛機的速度與地速不同，必須考慮風速和其他影響其飛行方式的變量。

Haigermoser解釋說：“當操作無人機，例如貨運無人機時，您希望測量無人機的流速。中型無人機通常需要粗略測量速度，而更大的無人機，如軍用無人機，則需要更精確地測量攻角、流向無人機的氣流、飛行高度和速度。因此，每架飛機都配備了這樣的傳感器。我們通過提供低成本和高端模塊的兩種解決方案來滿足不同需求。”

Vectoflow利用精確的探頭來優(yōu)化渦輪機發(fā)電系統(tǒng)，通過測量渦輪機的未對準情況來關(guān)注與風相關(guān)的變量。

AM Ventures助理Alexander Schmoeckel對Vectoflow探針的前景充滿信心，認為其具有成本效益的優(yōu)勢和最小的數(shù)據(jù)依賴性將推動無人駕駛航空運輸?shù)陌l(fā)展。他們的創(chuàng)新技術(shù)將改善無人機的使用和效率，并能夠測量以前無法測量的物體。此外，Vectoflow的先進技術(shù)在風能市場具有巨大潛力，可以優(yōu)化清潔能源生產(chǎn)和提升風力渦輪機的性能。這項革命性的技術(shù)使Vectoflow成為無人機和風力渦輪機探頭大規(guī)模制造的領(lǐng)導(dǎo)者之一。

△e-Genius-Mod無人機，由純電動翼尖推進系統(tǒng)提供動力，并配備Vectoflow VectoDAQ 3D打印空氣探測系統(tǒng)

探針是3D打印的理想用例之一

3D打印是Vectoflow探針的理想技術(shù)，也是3D打印的理想應(yīng)用案例。產(chǎn)品尺寸適合批量生產(chǎn)，成本也低廉。Haigermoser解釋說，Vectoflow的優(yōu)勢在于可以定制復(fù)雜零件并以合理成本批量生產(chǎn)。目前，大約80%的的客戶需求探針定制，僅有20%采用標準，但這些比例未來一定會發(fā)展翻天覆地的變化。

通過3D打印技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)計自由度的提升、復(fù)雜性的增加，并滿足了高溫和高壓環(huán)境的要求。此外，金屬3D打印技術(shù)還使得生產(chǎn)時間縮短、成本降低，為 該公司提供了競爭優(yōu)勢。因此，Vectoflow是一個充分展示了增材制造潛力的成功案例之一。

審核編輯 ：李倩