日前,三井精機美國公司(Mitsui Seiki USA)開發出了一種新的加工技術,該技術可以將增材、減材兩種工藝結合在一張機床平臺上。據悉,三井精機將應用了該混合制造技術的設備命名為Vertex 55X-H,并準備在IMTS 2016上展示這款設備。 三井精機這款新型的Vertex 55X-H將傳統精密制造的數控立式加工中心與一個使用金屬粉末的軸適應激光DED(直接能量沉積)噴嘴結合在一起。可以從無到有地3D打印出一個部件,或者在現有部件的基礎上添加材料。 該噴嘴將像任何常規的工具那樣加載到工具切換裝置里,而且可以通過CNC程序提示自動切換。而且在3D打印過程中,該噴嘴可以切換成任何鉆銑削工具,然后對工件的任何一面,包括內部特性進行加工。例如,當3D打印對象添加下一層材料之前其表面需要處理的時候;或者當工件3D打印完成之后進行必要的加工操作。 “在我們制造零部件的時候,整個過程是處于完全的自適應控制之下的,這確保了制造對象在增材和減材之間來回切換的時候,保持我們想要的表面特征。”該公司術及業務發展經理Robb Hudson說。“除了開發出了集成的軸適應光纖激光器和粉料系統之外,三井精機的這款混合制造系統的主要優勢還包括:當用戶在增材和減材工具之間來回切換時,我們的機器還能夠保持噴嘴與工具之間共同中心線的完整性,并且在構建空間內提供小于15微米的體積精度。” 客戶可以選擇提供一個CAT軸或HSK軸,其轉速范圍為15,000到30,000 rpm。此外,三井精機還集成了一個冷卻劑系統以使無論是干加工還是濕加工都能獲得最好的效果。除此之外,Vertex 55X-H的工作范圍是從X軸550毫米到750毫米;Y軸600毫米至800毫米;Z軸400毫米至750毫米。而且,該公司的大多數機器都能夠配備這種新型的混合制造技術。 Hudson還總結了Vertex 55X-H的優點:
; s* u6 ?/ U0 |- T$ p高度生產率和可重復的工藝; 制造結果具有良好的表面光潔度; 得益于粉末床增材制造工藝,制造周期時間大幅度減少; 減少昂貴材料的浪費; 共同的、自適應編程語言,可以實現減材與增材之間的運動切換無縫銜接; 可在工件上進行ID和OD加工; 可自由添加多個噴嘴以實現不同的粉末流速和不同角度; - 可使用不同特征的激光束實現粉末流沉積速度的精確控制;
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據悉,三井精機這款特殊的混合制造解決方案的理想應用包括為航空航天、發電、石油天然氣等行業維修一系列不同類型的翼型部件、高壓渦輪和壓縮機葉片、低壓葉片、渦輪和葉輪等。 Hudson稱,未來的混合制造技術具有極大的擴展潛力。“在不久的將來,我們將能夠為其增加局部熱處理、工件表面清洗、干燥冷卻劑殘留部分,甚至激光鉆孔和切割等功能。它的可能性是幾乎是無止境的。” |