在3D打印行業(yè)的商業(yè)化過(guò)程中，尋找殺手級(jí)應(yīng)用成為關(guān)鍵目標(biāo)。德國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資基金AM Ventures投資了一些初創(chuàng)公司，涵蓋了從電動(dòng)機(jī)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(cè)量系統(tǒng)。Vectoflow在細(xì)分市場(chǎng)中找到了一個(gè)完美的結(jié)合點(diǎn)，將增材制造的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。

2023年5月20日，南極熊獲悉，德國(guó)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(dòng)力學(xué)測(cè)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(shí)現(xiàn)多個(gè)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(cè)

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(jìn)流量測(cè)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(biāo)是利用3D打印技術(shù)提高測(cè)量探頭在各種應(yīng)用中的準(zhǔn)確性和靈活性。

由于現(xiàn)有的3D打印機(jī)無(wú)法滿足Vectoflow制造優(yōu)化探頭設(shè)計(jì)所需的細(xì)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(duì)EOS機(jī)器進(jìn)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(hù)探頭墊的精細(xì)加工。

通過(guò)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(jì)劃購(gòu)買一臺(tái)EOS機(jī)器，以進(jìn)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(shí)間。通過(guò)3D打印制造精細(xì)部件，Vectoflow改善了測(cè)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(gè)直徑為0.2毫米的通道。這個(gè)尖端可以與內(nèi)部開發(fā)的壓力測(cè)量工具連接，用于跟蹤渦輪機(jī)壓縮機(jī)葉片內(nèi)空氣的速度和方向。

由于Vectoflow能夠獲得精細(xì)的細(xì)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(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)葉片、無(wú)人機(jī)外部部件的皮膚等領(lǐng)域。在汽車領(lǐng)域，客戶可以在風(fēng)洞中使用這些探頭來(lái)測(cè)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(dòng)。

△Vectoflow的內(nèi)部風(fēng)洞用于探頭校準(zhǔn)

持續(xù)增長(zhǎng)

Vectoflow成立于2015年，并在2016年獲得了前兩個(gè)機(jī)構(gòu)的投資。公司由17名工程師組成的團(tuán)隊(duì)，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(fēng)洞，可以以高達(dá)1.3馬赫的速度對(duì)探測(cè)器進(jìn)行校準(zhǔn)。由于市場(chǎng)需求非常高，該初創(chuàng)公司目前正在建立第二個(gè)風(fēng)洞。

△Vectoflow部分客戶名單

探索的主要市場(chǎng)

Vectoflow在70個(gè)國(guó)家和80個(gè)研究機(jī)構(gòu)擁有約300名客戶，主要集中在汽車、工業(yè)機(jī)械和航空航天三個(gè)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(cè)試目的，但公司的目標(biāo)是成為正在運(yùn)行的應(yīng)用的供應(yīng)商。

經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)洞、汽車和飛機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外的多種測(cè)量方法的探索，Vectoflow將其主要關(guān)注點(diǎn)縮小到兩個(gè)特定市場(chǎng)：航空，尤其是無(wú)人機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)。飛機(jī)的速度與地速不同，必須考慮風(fēng)速和其他影響其飛行方式的變量。

Haigermoser解釋說(shuō)：“當(dāng)操作無(wú)人機(jī)，例如貨運(yùn)無(wú)人機(jī)時(shí)，您希望測(cè)量無(wú)人機(jī)的流速。中型無(wú)人機(jī)通常需要粗略測(cè)量速度，而更大的無(wú)人機(jī)，如軍用無(wú)人機(jī)，則需要更精確地測(cè)量攻角、流向無(wú)人機(jī)的氣流、飛行高度和速度。因此，每架飛機(jī)都配備了這樣的傳感器。我們通過(guò)提供低成本和高端模塊的兩種解決方案來(lái)滿足不同需求?！?/p>

Vectoflow利用精確的探頭來(lái)優(yōu)化渦輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量渦輪機(jī)的未對(duì)準(zhǔn)情況來(lái)關(guān)注與風(fēng)相關(guān)的變量。

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

△e-Genius-Mod無(wú)人機(jī)，由純電動(dòng)翼尖推進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力，并配備Vectoflow VectoDAQ 3D打印空氣探測(cè)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(shuō)，Vectoflow的優(yōu)勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)，但這些比例未來(lái)一定會(huì)發(fā)展翻天覆地的變化。

通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)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(shí)間縮短、成本降低，為 該公司提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，Vectoflow是一個(gè)充分展示了增材制造潛力的成功案例之一。

審核編輯 ：李倩