如何用金屬粉末來(lái)3D打印V8發(fā)動(dòng)機(jī)

 

　　在混合金屬3D打印領(lǐng)域，根據(jù)3D打印技術(shù)的不同將其分為兩大派系。一大派系是以日本松浦以及日本沙迪克為代表的，將PBF粉末金屬熔化3D打印技術(shù)與CNC金屬切削技術(shù)相結(jié)合到一臺(tái)設(shè)備中；另一個(gè)派系以德國(guó)德馬吉森精機(jī)、日本馬扎克等為代表，將LENS激光近凈形3D打印技術(shù)與CNC金屬切削技術(shù)相結(jié)合到一臺(tái)設(shè)備中。前者在金屬切削的過(guò)程中沒(méi)有冷卻液的使用，并且金屬切削的過(guò)程是與PBF粉末金屬熔化3D打印過(guò)程相互交替進(jìn)行的；后者在金屬切削的過(guò)程中通常有冷卻液的使用，并且金屬切削的過(guò)程是在LENS激光近凈形3D打印過(guò)程結(jié)束后進(jìn)行的。

 

　　如果查看工作區(qū)的話，很多人會(huì)將PBF粉末金屬熔化3D打印技術(shù)與CNC金屬切削技術(shù)結(jié)合的混合增材制造設(shè)備“認(rèn)錯(cuò)”，以為是單純的PBF粉末金屬熔化3D打印設(shè)備，因?yàn)闆](méi)有冷卻液的噴射，也沒(méi)有大量的斷屑出現(xiàn)，這是此類混合增材制造設(shè)備的特別之處：一切都在安安靜靜中進(jìn)行...

 

　　自2015年以來(lái)，GE石油天然氣集團(tuán)就采用松浦增材制造復(fù)合加工銑床在其日本新瀉縣的刈羽（Kariwa）工廠制造特殊配置的Masoneilan控制閥部件以用于整個(gè)能源行業(yè)的各種應(yīng)用。

 

　　GE公司于2011年收購(gòu)了刈羽工廠，兩年后，它開(kāi)始測(cè)試使用3D打印機(jī)制造特殊的控制閥。這些特殊的閥門上有非常多的小孔和流動(dòng)通道，一直很難制造，過(guò)去必須使用很多零部件來(lái)組裝。GE刈羽工廠使用的是LUMEXAvance-25金屬3D打印機(jī)，金屬3D打印機(jī)的使用使得GE能夠制造具有復(fù)雜形狀的部件，比如中空結(jié)構(gòu)，彎曲的形狀和網(wǎng)格等，這些使用常規(guī)的制造方法很難制造。另一個(gè)好處是，它使一體化成型成為可能，從而減少了傳統(tǒng)制造工藝中所需的處理模具的環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)更快的制造時(shí)間和較低的制造成本。

 

　　金屬3D打印技術(shù)可以實(shí)質(zhì)性縮短生產(chǎn)周期的一個(gè)例子是，它可以將一個(gè)特殊形狀的部件，從傳統(tǒng)方法的三個(gè)月生產(chǎn)周期，縮短至大約兩個(gè)星期來(lái)完成。

 

　　日本沙迪克

 

　　自2014年推出金屬混合增材制造設(shè)備OPM250L，2017年，沙迪克又推出了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密金屬3D打印機(jī)OPM350L。OPM350L采用并行模式（parallelmode）可以大幅提升造型速度。并利用材料自動(dòng)排除，自動(dòng)供應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，從而滿足大型化、多樣化的金屬零件混合增材制造需求。

 

　　單工序銑削加工為Sodick新推出的一種全自動(dòng)加工方法。可通過(guò)激光將金屬粉末熔化，再利用旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行精細(xì)加工。在制造注塑模具的時(shí)候，僅通過(guò)一臺(tái)沙迪克的設(shè)備就可以完成帶隨形冷卻通道和深肋條的復(fù)雜形狀加工。

 

　　通過(guò)并行模式（parallelmode）高速控制激光器，讓多處聯(lián)動(dòng)加工成為可能。此外，根據(jù)造型的3D形狀，激光的積層次數(shù)與刀具切削加工的平衡性進(jìn)行優(yōu)化，大幅縮短切削加工實(shí)踐。

 

　　通過(guò)沙迪克自主開(kāi)發(fā)的新型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置LN4RP，且搭載自主研發(fā)及制造的高性能直線電機(jī)。運(yùn)用CAD設(shè)計(jì)并通過(guò)CAE進(jìn)行溫度模擬，設(shè)計(jì)出的CAD數(shù)據(jù)讀取至專用CAM”OS-FLASH”轉(zhuǎn)成數(shù)控程序后，即可使用OPM350L一站式完成模具制造工序。

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