在当今快速发展的制造业中，3D打印技术以其独特的创新性和应用潜力，正在成为推动工业升级的重要力量。南京联空智能增材研究院，作为国内领先的增材制造研究机构，以其卓越的金属3D打印技术，为航空、航天、兵器、船舶、新能源、汽车、核工业、机车、模具等多个领域提供了前沿的解决方案。

△南京联空智能增材研究院车间

南京联空智能增材研究院依托南京理工大学受控电弧智能增材技术工信部重点实验室，由南京理工大学王克鸿人才团队、南京英尼格玛工业自动化技术有限公司、南京空港经济开发区（江宁）管理委员会于2020年9月签约共建。通过5-10年的努力和发展，形成以智能增材装备与软件、机器人智能制造、增材成形工艺与材料等为特色的国际一流、国内领先的技术服务平台。

目前，南京联空智能增材研究院拥有多个类型的自主研发智能增材装备，包括大型筒体机器人高效变极性等离子智能增材装备、机器人L变位双送丝受控等离子智能增材（焊接）装备、机器人自动铣削减材成套装备、大型构件真空充氩激光-电弧复合智能增材成套装备、2套五轴数控型增材-减材复合成形制造中心、移动式多机器人增材-测量复合高效高精度成形试验平台、四立柱四机器人智能增材装备、—双动龙门双机器人智能增材装备。还拥有超过32+台各类型的标准智能增材装备，包括：20套ArcMan S1电弧3D打印机、6套ArcMan P1200电弧3D打印机、3套ArcMan P1800电弧3D打印机、1套ArcMan 600电弧3D打印机、2套M2000•电弧增减材制造（3D打印）成形系统。

△南京联空智能增材研究院各类型的金属增材设备

自主研发智能增材装备大型筒体机器人高效变极性等离子智能增材装备

重要应用航天航空、兵器等舱体、壳体、弹体等的增材制造，具有Φ4000mm级变径变壁厚待外挂复杂回转体机器人智能增材功能，是一种以受控熔化极电弧作为热源、通过加热熔化不同材质的丝材、实现Φ4m×3m级尺度大型复杂和异质异构构件整体成形成套装备，适用的金属构件包括铝合金、镁合金、不锈钢、高强超高强钢、高氮钢等回转体型复杂结构件技术优势和水平：1. 可与变极性等离子、双送丝变极性等离子、PMIG、双丝PMIG、CMT、双丝CMT、受控压缩PTIG电弧等集成，构建多功能受控电弧增材装备；其中变极性等离子具有电弧燃烧过程平稳、阴极雾化效果化、钨极冷却效率高、氧化膜去除速度快等显著优势，特别铝/镁等轻合金增材和焊接的需求；2. 具有增材质量好、效率高、成本低等显著特征，增材过程稳定、质量可靠，增材构件射线探伤可达到焊缝射线检测Ⅱ级片以上，可以满足高质量舱体、壳体、弹体等整体成形制造的质量要求;3. 可实现机器人-外部轴-增材送丝等的高度协同，自主增材功能强大，使用灵活，界面友好、操作方便；4. 增材效率最高可达8kg/h\增材构件成形表面精度可达0.4mm;5. 系统可与数字化车间互联互通，推送给工艺规范及相关统计数据，可实时在线动态感知工艺参数，实现智能管控。机器人L变位双送丝受控等离子智能增材（焊接）装备

具有受控电弧增材和等离子弧（束）焊接二大功能。是一种以受控等离子弧作为热源，通过加热熔化不同材质的丝材、实现米级尺度异质异构金属复杂构件整体成形（或焊接）的成套装备，适用的金属构件包括普低钢、不锈钢、高强超高强钢、高氮钢、钛合金等板型、箱型、回转体、框梁型结构件。技术优势和水平：1. 可高效高精度增材异种材质异种结构的复杂金属构件,材质和结构适应面宽;2. 增材最高效率可达5kg/h、最高精度可达0.4mm，综合性能优良；3. 增材过程可进行实时变位，可增材复杂和中空等复杂结构；4. 增材制造成本较低，是激光增材成本的20%～40%；5. 可进行穿孔型和熔入型焊接，最大可穿孔焊接板材厚度10mm，熔入型焊接无厚度限制。机器人自动铣削减材成套装备

具有机器人铣削、机器人镗削、机器人钻削等减材加工功能，可实现常温、低温和高温减材加工，加工工件范围达到2×2×1.5m尺度，可在线实时换刀、调整电主轴转速，实现高速切削和高负载切削，满足钛合金、高强钢、轻合金等切削加工的质量要求。技术优势和水平：1. 可实现机器人铣削、机器人镗削、机器人钻削等减材加工，还可实现三种增材和机器人自动减材集成的复合成形制造；2. 可用于2×2×1.5m级中大型复杂结构和多维异质异构构件的机器人切削加工和复合整体成形制造, 过程稳定、质量优良、效率高，适应面宽;3. 可实现钛合金、铝合金、高强超高强钢、铜合金、高温合金、高氮钢、普低钢、不锈钢等增材构件的原位和在线切削加工制造;4. 具有加工效率高、质量好、成本较低、灵活性强等特点，最高加工精度3.2μm;5. 具有激光-电弧复合增材、RGV输送、机器人减材等高效在线和原位协同制造，编组协同增材-焊接功能强大，使用灵活；6. 系统可与数字化车间互联互通，推送给工艺规范及相关统计数据，可实时在线动态感知工艺参数，实现智能管控。大型构件真空充氩激光-电弧复合智能增材成套装备

适用于轻质高承载、高抗冲击、高耐腐蚀等钛合金、高强铝合金、超高强钢、高氮钢、高强镁合金等复杂-多维异构构件的高质量整体增材成形和焊接制造；技术优势和水平：1. 可实现“激光”、“CMT电弧”、“激光-CMT弧复合”三种增材，还可实现三种增材和机器人自动减材集成的复合成形制造；2. 可用于2m×1.5m×1.2m级中大型复杂结构和多维异质异构结构件的复合整体成形制造, 还可实现激光\CMT\激光-CMT机器人智能焊接制造，过程稳定、质量优良、效率高，适应面宽;3. 可整体增材制造（焊接）钛合金、铝合金、高强超高强钢、铜合金、高温合金、高氮钢、普低钢、不锈钢等材质构件的制造;4. 具有增材效率高、质量好、成本较低等特点，增材最高效率可达到8kg/h，最高表面精度可达到0.4mm;5. 具有激光-电弧复合增材、RGV输送、机器人减材等高效在线和原位协同制造，编组协同增材-焊接功能强大，使用灵活；6. 系统可与数字化车间互联互通，推送给工艺规范及相关统计数据，可实时在线动态感知工艺参数，实现智能管控。五轴数控型增材-减材复合成形制造中心

适用的金属构件包括普低钢、不锈钢、高强超高强钢、高氮钢、铜合金、铝合金、钛合金等腔体型、箱型、舱体型、框梁型等复杂结构件。技术优势和水平：1. 可实现五轴联动CMT弧增材、等离子弧增材、铣削、镗削、钻削等复合增-减材成形功能，可实现多种增材和自动减材复合成形制造，该套装备为国内首创、具有装备集成度高、刚性好、过程平稳、适应增在线原位复合高效成形制造等特点；2. 可用于2000mm×1000m×800m级中大型及φ300mm复杂结构和多维异质异构结构件的受控电弧增材-切削减材复合整体成形制造, 过程稳定、质量优良、效率高，适应面宽;3. 可实现高强超高强钢、铝合金、铜合金、高温合金、高氮钢、普低钢、不锈钢等增材构件的在线增材-切削加工制造;4. 具有增材成形加工效率高、质量好、成本较低、灵活性强等特点，最高成形效率5kg/h，最高成形精度0.4mm，最高减材加工粗糙度达到3.2;5. 系统可与数字化车间互联互通，推送给工艺规范及相关统计数据，可实时在线动态感知工艺参数，实现智能管控。移动式多机器人增材-测量复合高效高精度成形试验平台

适用于大型重载特种高抗冲击超高强钢（高氮钢、高强铝合金）箱型构件的高质量整体增材成形和焊接制造。技术优势和水平：1. 可用于10米级大型复杂箱型结构优质高效高性能增材整体制造，适应面宽2. 用于10米级复杂箱体的优质高效低成本焊接制造;3. 可实现在线和在位构件外形轮廓的激光扫描检测，检测分辨率0.005mm，可三维重构增材构件和熔敷层-道等的表面形貌、检测提取精度0.2mm；4. 可实现在线检测条件下的增材工艺自动规划，依据检测结果，自主分区分层智能规划增材工艺，形成机器人增材程序，使用灵活，协同功能强大；5. 可增材普低钢\高强超高强钢\不锈钢\高氮钢\铝合金钢大型复杂构件, 构件抗拉强度可达500～1800MPa;6. 机器人受控电弧增材效率6～16kg/h，增材表面精度0.6-1.5mm；7. 集成在线形变强化操作后，高强钢、铝合金、钛合金等可形变强化合金构件的综合力学性能达到或超过锻件水平。四立柱四机器人智能增材装备

主要适用于箱型、舱体等大型重载构件，为获得最小的应力和变形，采用立式协同增材模式，悬挂于四个11m立柱之上的四个机器人从四个方向、进行协同6弧12丝高效高性能增材，增材过程在线感知工艺参数、熔池视觉和熔敷金属表面三维形貌，在线实时调整机器人末端电弧路径轨迹、姿态和工艺参数，保证增材质量，同时机器人下方设计有4个加热装置，可同步协同加热，改善优化增材温度场，获得低应力小变形，是国际首台超大型立式多机器人多外部轴异质异构增材装备技术优势和水平：1. 运动范围：Z轴10m，R轴2.5m、末端范围d=2.0m2. 机械运动精度:重复定位精度0.05mm、视觉感知定位精度0.2mm。3. 增材构件尺寸： 4m×4m×10m、Ø4.5m×10m。4. 增材最高效率30kg/h, 最高增材表面平整度0.6mm。5. 适用的材质:高强超高强钢\不锈钢\铝合金\高氮钢等。—双动龙门双机器人智能增材装备

适用于箱型、板型、框架等大型构件，能获得最大的平面增材面积技术优势和水平：1. 运动范围：Z轴10m，Y轴4.5m、Z轴2.0m。2. 机械运动精度:重复定位精度0.05mm、视觉感知定位精度0.2mm。3. 增材构件尺寸： 8m×3.5m×2.0m。4. 增材最高效率15kg/h, 最高增材表面平整度0.8mm。5. 适用的材质:高强超高强钢\不锈钢\铝合金\高氮钢等。智能增材装备电弧增材制造（3D打印）成形系统- ArcMan S1

应用领域：职业教育、科研院所、材料开发、高校教研适用材料：铝合金，不锈钢，铜合金，高强钢，低碳钢等成型范围：400/400/500mm占地面积：1400/1500/2020mm重量：约1200kg额定功率：20kva电弧增材制造（3D打印）成形系统- ArcMan P1200

应用领域：航空航天，军工，模具修复等使用材料：铝合金，不锈钢，铜合金，低碳钢等（可实现双金属复合）成型范围：1200mm*1200mm*1000mm熔丝电源：MIG/MAG执行机构：机器人配置软件：lungoPNT 3.0 基础版/专家版可选功能：时间修正，八轴联动电弧增材制造（3D打印）成形系统- ArcMan P1800

应用领域：航空航天，军工，模具修复等使用材料：铝合金，不锈钢，铜合金，低碳钢等（可实现双金属复合）成型范围：1200mm*1200mm*1000mm熔丝电源：MIG/MAG执行机构：机器人配置软件：lungoPNT 3.0 基础版/专家版可选功能：时间修正，八轴联动电弧增材制造（3D打印）成形系统- ArcMan 600

应用领域：航空航天，军工，汽车制造，模具修复等使用材料：铝合金，不锈钢，铜合金，低碳钢等（可实现双金属复合）成型范围：600mm*600mm*600mm熔丝电源：MIG/MAG执行机构：机器人配置软件：lungoPNT 3.0 基础版/专家版可选功能：时间修正，八轴联动电弧增减材制造（3D打印）成形系统- M2000系列

应用领域：航空航天，军工，核电，船舶，汽车，石油石化等适用材料：钛、铝，钛，铜，镍，不锈钢，碳钢，高温合金等单金属，双金属或多金属复合打印范围： 2000mm*3000mm*900mm执行机构：机床熔丝电源： MIG/MAG配置软件：lungoPNT 3.0 基础版/专家版可实现功能：增减材一体