如何用金屬粉末來3D打印V8發動機

 

　　在混合金屬3D打印領域，根據3D打印技術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打印技術與CNC金屬切削技術相結合到一臺設備中；另一個派系以德國德馬吉森精機、日本馬扎克等為代表，將LENS激光近凈形3D打印技術與CNC金屬切削技術相結合到一臺設備中。前者在金屬切削的過程中沒有冷卻液的使用，并且金屬切削的過程是與PBF粉末金屬熔化3D打印過程相互交替進行的；后者在金屬切削的過程中通常有冷卻液的使用，并且金屬切削的過程是在LENS激光近凈形3D打印過程結束后進行的。

 

　　如果查看工作區的話，很多人會將PBF粉末金屬熔化3D打印技術與CNC金屬切削技術結合的混合增材制造設備“認錯”，以為是單純的PBF粉末金屬熔化3D打印設備，因為沒有冷卻液的噴射，也沒有大量的斷屑出現，這是此類混合增材制造設備的特別之處：一切都在安安靜靜中進行...

 

　　自2015年以來，GE石油天然氣集團就采用松浦增材制造復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能源行業的各種應用。

 

　　GE公司于2011年收購了刈羽工廠，兩年后，它開始測試使用3D打印機制造特殊的控制閥。這些特殊的閥門上有非常多的小孔和流動通道，一直很難制造，過去必須使用很多零部件來組裝。GE刈羽工廠使用的是LUMEXAvance-25金屬3D打印機，金屬3D打印機的使用使得GE能夠制造具有復雜形狀的部件，比如中空結構，彎曲的形狀和網格等，這些使用常規的制造方法很難制造。另一個好處是，它使一體化成型成為可能，從而減少了傳統制造工藝中所需的處理模具的環節，可以實現更快的制造時間和較低的制造成本。

 

　　金屬3D打印技術可以實質性縮短生產周期的一個例子是，它可以將一個特殊形狀的部件，從傳統方法的三個月生產周期，縮短至大約兩個星期來完成。

 

　　日本沙迪克

 

　　自2014年推出金屬混合增材制造設備OPM250L，2017年，沙迪克又推出了直線電機驅動的精密金屬3D打印機OPM350L。OPM350L采用并行模式（parallelmode）可以大幅提升造型速度。并利用材料自動排除，自動供應裝置實現連續生產，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加工方法。可通過激光將金屬粉末熔化，再利用旋轉刀具進行精細加工。在制造注塑模具的時候，僅通過一臺沙迪克的設備就可以完成帶隨形冷卻通道和深肋條的復雜形狀加工。

 

　　通過并行模式（parallelmode）高速控制激光器，讓多處聯動加工成為可能。此外，根據造型的3D形狀，激光的積層次數與刀具切削加工的平衡性進行優化，大幅縮短切削加工實踐。

 

　　通過沙迪克自主開發的新型計算機數控裝置LN4RP，且搭載自主研發及制造的高性能直線電機。運用CAD設計并通過CAE進行溫度模擬，設計出的CAD數據讀取至專用CAM”OS-FLASH”轉成數控程序后，即可使用OPM350L一站式完成模具制造工序。

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