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大连海博瑞思混合增材制造(3D打印)技术

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养在深闺人不识-国产增减混合五轴加工中心
3D打印增材制造无疑是非常高效快速的一种成型制造方式,但其产品几何尺寸精度和表面光洁度都不太理想,而传统数控机床具有高精准度和易于切削加工等优点,因此,将增材制造与传统机床相结合的混合加工技术可以兼得两者的优点,具有广阔的应用前景。这样的混合加工设备已经出现不少,其中五轴联动增减混合加工中心处于技术前沿。目前,国际上一些知名公司将3D打印增材制造与铣削加工技术相结合的新型五轴联动加工中心,受到人们的广泛关注。但我国本土的增减混合五轴加工中心同样功能强大,却鲜为人知。

国产混合五轴加工中心SVW80C-3D

国产混合五轴加工中心SVW80C-3D

国产混合五轴加工中心SVW80C-3D

打印叶片

打印叶片

      正在打印的叶片
增减混合五轴增材制造是采用近净成形与五轴数控铣削加工相结合的混合加工技术。近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)也叫激光金属沉积(Laser Metal Deposition)是指通过送粉或者送丝使热源融化堆积金属直接成型的制造工艺。
原理图修改.jpg
    近净成形原理图
近净成型技术的优势在于沉积效率高,装备成本低,适合大型复杂零件的接近最终形状的直接制造,可以得到冶金结合的致密金属实体。但其制作零件的尺寸精度和表面光洁度都不太好,一般作为毛坯,需进一步进行机械加工后使用。
将近净成型技术和传统五轴加工技术融合于一体的混合五轴增材制造技术很好的发扬的各自的优点,弥补了对方的缺点。
增减混合五轴加工中心与传统的三轴相比,表现出自己独特的优势。在减材方面:五轴联动与三轴系统相比增加了A、C轴的摇篮式回转工作台,对工件一次装夹,实现了全方位、各角度的切削加工,有效改善工件的表面质量,提高工作效率;在增材方面:五轴联动实现了增材制造从平面切片向空间曲面切片,从三轴向五轴增材制造的飞跃。
14.jpg
    三轴五轴切片比较
五轴“打印”不仅可以任意角度倾斜,无需打印辅助支撑,节省大量时间和材料;而且能实现曲面定向和变姿态摆动沉积,曲面不等厚度片体沉积等。同时可以对工件细节进行灵活修剪切削,解决了复杂、精密零件的制造难题。
增减混合五轴加工中心用途非常广泛,除了上述混合增材制造以外,还可用于零件表面涂层改性、修复再制造、材料梯度功能结构制造以及激光淬火等多个方面。
3D打印使用的金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。目前,适用于增减混合增材制造的金属粉末材料主要有:工具钢、马氏体钢、不锈钢、钴铬合金、铝合金、镍基合金、铜基合金等。其中,不锈钢作为金属3D打印经常使用的一类性价比较高的金属粉末材料,由于具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质腐蚀的特性,可以在空气中直接“打印”,受到人们的普遍欢迎。而对于较活泼的金属单质或合金则须惰性保护气氛下进行“打印”。采用近净成型技术制造的钛合金和钴铬合金零部件,强度高,尺寸精确,能制作的最小尺寸可达1mm,而且其零部件机械性能优于锻造。

花瓶

花瓶

国产增减混合五轴加工中心相对于国际同类装备具有更高的性价比。以SVW80C-3D为例,首先具有较大的行程,X,Y和Z轴分别可达800 mm,800 mm 和600 mm;其次机床精度较高,定位精度可达8μm,重复定位精度为5μm;再者打印工件尺寸较大,可达1000 mm x440 mm;沉积效率达到300cm3/h以上。SVW80C-3D使用光纤激光器,光电转化效率高,维护使用成本低。性能参数高而售价低,SVW80C-3D具有很强的竞争优势。

混合方式制造的整体叶盘

混合方式制造的整体叶盘

     混合方式制造的整体叶盘

内外混合加工的叶片

内外混合加工的叶片

    内外混合加工的空心叶片
花瓶副本.jpg
  混合试验形成的葫芦  

大连三垒机器股份有限公司联合国内多所知名院校及海博瑞思科技公司等企业合作,研究开发针对复杂零件的五轴联动增减材制造工艺及应用技术,取得了可喜的成绩。除了上面介绍的SVW80C-3D,还有SVW60C-3D及SUW40-3D等多种规格装备可供选择。据悉,其五轴联动加工中心市场化多年,已经成熟稳定,精度良好,有稳定增长的客户群。曾经有西北某研究机构实验室在现场实测机床精度后,当即拍板买下两台五轴加工中心,一年后机床性能稳定可靠,又买了一台。增减混合五轴装备采用国际顶级品牌的大功率激光器、控制系统和其他关键部件等,同时价格相对进口同类产品具有很大的优势,具有超高的性价比,已经有国内的销售业绩,同时引起国际客户的关注。虽然如此,但在整个增材制造领域,还是较少有人知道在东北的一隅,在大连有这么个团队,一直在默默耕耘,不问收获;有这么台增减混合五轴装备,秀外慧中,深闺待嫁。
视频:增减混合五轴加工中心SVW80C-3D快速制造复杂零件https://v.qq.com/x/page/y0371ii7ef9.html







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混合型的3d打印机,市场会接受吗?
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