众所周知，制造业是国民经济的支柱产业，是工业化和现代化的主导力量，是衡量一个国家或地区综合经济实力和国际竞争力的重要标志，也是国家安全的保障。是立国之本、兴国之器、强国之基。当前，新一轮科技革命与产业变革风起云涌，以信息技术与制造业加速融合为主要特征的智能制造成为全球制造业发展的主要趋势。为此，近年来世界上主要工业国为了适应新的形势，抓住机遇，相继提出了相应战略规划，如德国的“工业4.0”，美国“工业互联网”，日本的“工业价值链”。我国也于2015年提出《中国制造2025》，作为推进实施制造强国，改变我们制造业大而不强现状的第一个十年的国家战略。

为进一步贯彻和落实国家在智能制造和焊接自动化领域的战略部署，提升专业技术人才素质能力，由省人社厅主办，太原理工大学承办的“智能焊接与增材制造”高级研修班于2021年7月26日-7月30日在太原顺利举办。多位高校、行业专家带来了智能焊接、增材制造行业内的最新知识和发展趋势，让我受益匪浅。作为一名技工院校的教师，自身对行业发展的关注需要敏感和重视，积极提升自己专业能力，才能保证培养的高技能人才能紧跟行业和技术的快速发展，服务于区域的经济发展，为我省转型跨越发展提供人才红利。

本次培训主要在激光增材制造、先进焊接技术、机器人智能焊接、焊接结构性能评价焊接电弧物理及焊接过程中的监测等方面进行了详细生动的阐述，讲解者均为高校、行业和企业的专家，他们知识体系准确、专业领域先进、技术水平高深、知识讲解深入，让我全面的了解和学习了智能焊接与增材制造的发展趋势和应用，对焊接专业有了更进一步的了解，对于未来学校专业建设有了技术指导和理论支持，受益匪浅！总结几天的培训，我也对本次培训内容进行了思考和体会，希望对将来的专业发展提供技术支撑。

一、金属零件增材制造技术及应用

增材制造又称“3D打印”，是20世纪80年代后期发展起来的一种新型加工技术，基于离散-堆积原理，采用与减材制造技术相反的加工方式(逐层累加)，最终得到立体实物的过程。具有近净成形、加工成本低、加工周期短、设计自由度大、节约原材料、节省时间等优点。目前，增材制造成形材料包含了金属、非金属、复合材料、生物材料等，成形工艺能量源包括激光、电子束、特殊波长光源、电弧以及以上能量源的组合，成形尺寸从微纳米元器件到10m以上大型航空结构件，在航空航天、国防、工业、医疗、汽车、电子等领域得到了广泛应用。

1、金属增材制造技术分类

金属增材制造有众多工艺分支，分别采用不同的原材料形式(如粉材、丝材、粒料、薄层等)，并通过不同的叠加工艺成形(如激光、电阻加热、电子束、电弧、粘接剂喷射等)。目前大规模应用的主要有：

(1)NPJ技术是以色列公司Xjet最新开发出的金属3D打印成型技术，该技术使用纳米液态金属为原材料，以喷墨沉积的方式进行快速精确成形，打印速度相较于普通激光打印提高500%，且成形件精度和表面粗糙度相较于激光3D打印有较大提高。

(2)选区激光熔化成形技术 (SLM)是目前金属3D打印成型中最普遍的技术，其工作原理是采用精细聚焦光斑快速熔化预置金属粉末，直接打印获得具有任意形状以及完全冶金结合的零件，所得制作致密度可达99%以上。

(3)激光熔覆成形技术(LMD)，该技术采用送粉机制(具体可分为同轴送粉和斜轴送粉)，将粉末通过喷嘴定向聚集到工作台面，然后利用激光对粉末进行定向烧结，粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。

(4)电子束选区熔化成形技术(SEBM)，工艺过程与SLM过程基本相似，具体区别在于所采用能量源由激光变为电子束，且增加粉床预热工艺，在打印过程中可有效减小粉层间温度梯度，从而大幅减少制件内部残余应力。

2、金属增材制造具体应用

（1）航空航天领域

在航天领域，尤其是航天器零部件和天线等结构方面的领域，得益于太空的零（微）重力环境，在轨增材制造可以打印很多传统加工方式难以实现的零部件。在航空领域，增材制造的应用逐渐成熟，从最初在非关键部件上的应用逐渐过渡到例如发动机核心部件的制造。例如使用增材制造燃油喷嘴，在减少部件的同时，提高燃油效率。在可以预见的将来，增材制造将在航空领域大放异彩，乃至于影响到飞机的整体设计。另外，3D打印为新型可变机翼的研发提供了强大的加工能力，显著提高了新型结构的研发效率，并实现了应用于可变机翼的全新的结构体系。

（2）生物医疗方面应用

随着人口老龄化进程的急速加快和人均可支出医疗费用的增加，健康问题也逐渐成为人们所密切关注的问题，由此也促进了国内外医疗植入物市场的大爆发。3D打印技术由于可根据患者需求个性化地定制植入体形状，并且精确控制植入物的复杂微观结构，从而实现植入物外形和力学性能与人体自身骨的双重适配，主要应用于齿科、骨科及颅颌面外科等硬组织的修复和替代医疗硬植体市场。经历了近20年的发展历程，金属3D打印医疗植入物技术逐渐成熟，实现从基础研究向应用转化发展。

（3）电子设备领域应用

在现代微波通讯系统及电磁应用领域中，增材制造技术为器件的小型化、轻质化、高精度、低成本制造提供了新方法，可有效降低传统制造中存在的材料冗余、装配误差等缺点。在未来微波及太赫兹器件的增材制造技术发展方面，提升制造质量和速度，研发新材料以适应多功能需求以及实现更高频器件制造将具有广阔空间。随着5G时代的到来和无线充电技术的发展，陶瓷材料的AM有望在新型手机背板的开发上发挥重要作用

二、智能焊接

在工业制造领域智能制造是未来的大趋势，中国制造2025作为一个行动纲领，同样也把智能制造放在很重要的位置，机器人焊接是智能制造的重要组成。焊接机器人是具有三个或三个以上可自由编程的轴，并能将焊接工具按要求送到预定空间位置，按要求轨迹及速度移动焊接工具的机器。包括弧焊机器人、激光焊接机器人、点焊机器人等。焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。

众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。

工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量，同时又具有柔性焊接的特点，即只要改变程序，就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

由于机器人控制速度和精度的提高，机器人焊接在汽车制造中的应用从原来比较单一的汽车装配点焊很快发展为汽车零部件和装配过程中的电弧焊。机器人电弧焊的最大的特点是柔性，即可通过编程随时改变焊接轨迹和焊接顺序，因此最适用于被焊工件品种变化大、焊缝短而多、形状复杂的产品。这正好又符合汽车制造的特点。尤其是现代社会汽车款式的更新速度非常快，采用机器人装备的汽车生产线能够很好地适应这种变化。

焊接机器人应用领域也在不断扩展。焊接机器人电弧焊不仅用于汽车制造业，更可以用于涉及电弧焊的其它制造业，如造船、机车车辆、锅炉、重型机械等等。因此，机器人电弧焊的应用范围日趋广泛，在数量上大有超过机器人点焊之势。一些高强合金材料和轻合金材料(如铝合金、镁合金等)在工程中得到应用。这些材料的焊接往往无法用传统的焊接方法来解决，必须采用新的焊接方法和焊接工艺。其中高功率激光焊和搅拌摩擦焊等最具发展潜力。因此，机器人与高功率激光焊和搅拌摩擦焊的结合将成为必然趋势。事实上，像上海大众等国内最具实力的汽车制造商在他们的新车型制造过程中已经大量使用机器人激光焊接。和机器人电弧焊相比，机器人激光焊的焊缝跟踪精度要求更高。根据一般的要求，机器人电弧焊(包括GTAW和GMAW)的焊缝跟踪精度必须控制在电极或焊丝直径的1/2以内，在具有填充丝的条件下焊缝跟踪精度可适当放宽。

在“十五”期间，我国曾把包括焊接机器人在内的示教再现型工业机器人的产业化关键技术作为重点研究内容之一，其中包括焊接机器人（把弧焊与点焊机器人作为负载不同的一个系列机器人，可兼作弧焊、点焊、搬运、装配、切割作业）产品的标准化、通用化、模块化、系列化设计；弧焊机器人用激光视觉焊缝跟踪装置的开发，激光发射器的选用，CCD成像系统，视觉图象处理技术，视觉跟踪与机器人协调控制；焊接机器人的离线示教编程及工作站系统动态仿真。总结起来智能化焊接就是要具备自我识别、自动跟踪、自我计算（位置、参数）、自由执行、自行检测、自我评价。

通过这次培训，我不但夯实了理论基础，提高了专业技能，还与同行进行了交流，分享了教学经验，真是受益匪浅。进一步增强了自己对教学的责任心和责任感，从别的老师身上学到很多东西，包括他们对教学工作严谨负责的态度、精益求精的精神，以及他们宝贵的教学方法和教学经验。我也希望以后继续有机会接受这样的培训，以便更好地完成教学任务，更加努力地提高自己职教理论水平和专业技能素质，坚定不移地从事职业教育。

这段时间的学习，使我更加清晰的看到了自身知识和能力的不足，作为一名青年教师，应该更加客观地去重新认识、评价自我，潜心思考自身的发展问题，不断地去提高自身素质，争当一名教学理念创新，有精湛专业技能的“双师型”素质的专业教师，增强以后适应社会、服务社会的能力，并更好地适应教学的需要，培养出更适应社会需要的人才。