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標(biāo)題: 增材制造與切削加工合二為一 [打印本頁]

作者: 寂靜天花板 時(shí)間: 2016-7-3 14:25
標(biāo)題: 增材制造與切削加工合二為一
材制造擁有優(yōu)越的滿足設(shè)計(jì)要求的幾何成形優(yōu)勢，日益成為跨越復(fù)雜性的可行之路。然而，由于技術(shù)發(fā)展似乎較慢，精度低且成本高，增材制造一直難以進(jìn)入市場，特別是難以進(jìn)入金屬加工領(lǐng)域。

而現(xiàn)在，用粉末噴嘴的激光堆焊技術(shù)與切削加工技術(shù)結(jié)合在一起為增材制造市場開創(chuàng)了全新前景。作為該技術(shù)的先驅(qū)及引領(lǐng)潮流企業(yè)，DMG MORI 已開創(chuàng)性地推出兩款復(fù)合機(jī)床——LASERTEC 65 3D和LASERTEC 4300 3D。

不同于其它供應(yīng)商，DMG MORI在增材制造領(lǐng)域所采用的技術(shù)是在模具或發(fā)動機(jī)行業(yè)修復(fù)中獲得成功的激光粉末堆焊技術(shù)。該工藝是用激光將金屬粉融化到基體材料上，而不是其它增材制造采用的激光方法——用粉料逐層制造成形。

增材+ 減材天衣無縫的加工搭配

作為DMG MORI的子公司，SAUER LASERTEC公司的銷售經(jīng)理Friedemann Lell介紹說：“我們也是逐層堆焊，但只在實(shí)際所需位置供粉，”這樣就大大降低了粉料消耗。同時(shí)，材料成形速度能提升約10倍，且能輕松集成到現(xiàn)有機(jī)床中?！斑@讓我們能一次裝夾完成增材制造與切削加工，讓客戶能同時(shí)最佳地利用兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)?！?font class="jammer">$ R2 Z5 N5 Q, u; Q

Friedemann Lell所說的最佳地利用兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是指，增材制造自身仍存在速度、精度及表面質(zhì)量不足的問題。而成熟的5軸切削技術(shù)恰恰能彌補(bǔ)這些不足。他繼續(xù)說：“增材制造和切削加工技術(shù)相結(jié)合為我們提供了幾何形狀的自由度，同時(shí)切削加工能確保工件高精度及高質(zhì)量。”事實(shí)上，不需要再用其它機(jī)床進(jìn)行后續(xù)加工，就能節(jié)省大量時(shí)間。

實(shí)際應(yīng)用中，兩種技術(shù)的結(jié)合能加工更為復(fù)雜的工件。Friedemann Lell 以渦輪機(jī)和發(fā)動機(jī)中自由曲面部件及注塑模的內(nèi)冷道為例說：“如果用順序加工方式，完成增材制造后，在車削、銑削或磨削加工時(shí)，許多輪廓部位都無法達(dá)到精度要求。”最終分析結(jié)果顯示，每個工件可以先堆焊至一定高度，然后切削加工特定部位。“對于大型部件生產(chǎn)，這個方法尤其經(jīng)濟(jì)有效?！币虼?，這種特有的復(fù)合加工技術(shù)幾乎適用于所有自由曲面工件，而且能達(dá)到最高精度及優(yōu)異的表面質(zhì)量。

增材制造新秀將陸續(xù)登場

DMG MORI提供復(fù)合加工機(jī)床已有相當(dāng)長的歷史，LASERTEC 65 3D的基本結(jié)構(gòu)類似于高精度5 軸聯(lián)動銑削的經(jīng)典5軸機(jī)床。為進(jìn)行增材制造，該機(jī)配2.5 kW的二極管激光器，應(yīng)用廣泛，例如復(fù)合完整加工零件、模具的修復(fù)加工及部分和全面噴涂加工。

2016年起，DMG MORI將推出更多增材制造的新機(jī)床，包括LASERTEC 4300 3D。該款增材制造機(jī)床將在激光堆焊和5軸銑削的基礎(chǔ)上增加車削加工能力，因此旋轉(zhuǎn)對稱件現(xiàn)在能用這種復(fù)合加工技術(shù)生產(chǎn)。該機(jī)配鏡像的C 軸，可在背面用副主軸加工工件，這就是說能進(jìn)行6面成品工件的完整加工。長工件加工也能輕松完成，因?yàn)橄碌端茉诩庸ぶ兄喂ぜ?font class="jammer">$ S9 m; p6 o1 `8 a/ p$ J

對于這兩款機(jī)床，激光器以及粉末噴頭安裝在銑削主軸的HSK 刀柄處，在需要時(shí)可自動切換。LASERTEC 4300 3D的另一個特色功能是擁有多達(dá)5個粉末堆焊頭——分別用于不同加工需求，例如，內(nèi)圓柱或外圓柱工件噴涂。加工方式更加靈活自由。

無論是機(jī)床制造商還是客戶的期待現(xiàn)在都在變成現(xiàn)實(shí)，DMG MORI已售出多臺LASERTEC 65 3D。然而，F(xiàn)riedemann Lell并不認(rèn)為增材制造可成為標(biāo)準(zhǔn)工藝：“這是非常不恰當(dāng)?shù)南Ｍ?。增材制造，特別是金屬加工領(lǐng)域，非常復(fù)雜，就像這款機(jī)床一樣，需要機(jī)床、材料和工藝間的完美配合。”這意味著，需要為每一個材料重新制定加工參數(shù)等許多工作?！霸谶@方面，我們?yōu)榭蛻籼峁?qiáng)大支持。在材料及工藝開發(fā)領(lǐng)域，我們還與研究院緊密合作?！?br />
由于增材制造的廣泛可能，加上越來越多的成功應(yīng)用，特別是飛機(jī)制造與醫(yī)療器械領(lǐng)域，因此增材制造將是未來金屬加工技術(shù)方式之一。在工業(yè)4.0時(shí)代的數(shù)字化加工方面以及個性化產(chǎn)品的發(fā)展方面，F(xiàn)riedemann Lell 指出：“所有需要從CAD數(shù)據(jù)直接加工至成品件的用戶都需要增材制造。如果還需高精度及高表面質(zhì)量，那么我們的復(fù)合加工機(jī)床則是最理想的選擇。”

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