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　　隨著近幾年航空中國(guó)航天、汽車和模具工業(yè)的技術(shù)不斷進(jìn)步，零件的結(jié)構(gòu)和花紋愈來(lái)愈繁雜，金屬材料愈來(lái)愈難加工，因而現(xiàn)代的金屬研磨加工方法受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。involves制造/3D列印可構(gòu)筑繁雜花紋的產(chǎn)品，最有效地發(fā)揮金屬材料特性，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化帶來(lái)了空間，因而日益受到制造民營(yíng)企業(yè)的重視。

　　在這一趨勢(shì)下，愈來(lái)愈多的機(jī)床制造商步入到金屬involves制造應(yīng)用領(lǐng)域，在他們之中，有的民營(yíng)企業(yè)面世如前所述數(shù)控加工中心的involves、減材混和制造設(shè)備，有的直接步入全新的3D列印應(yīng)用領(lǐng)域，面世金屬3D列印設(shè)備，有的民營(yíng)企業(yè)則選擇與3D列印民營(yíng)企業(yè)合作，共同面世金屬3D列印設(shè)備，并將設(shè)備與現(xiàn)有的制造設(shè)備展開(kāi)無(wú)縫銜接。

根據(jù)3D自然科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，自2013年以來(lái)，面世混和制造設(shè)備的機(jī)床制造商數(shù)量已超過(guò)10個(gè)。本期，3D自然科學(xué)谷將混和制造設(shè)備國(guó)際品牌以及他們?cè)诮饘?D列印技術(shù)方面的進(jìn)展展開(kāi)了盤點(diǎn)。

　　常見(jiàn)的軟件系統(tǒng)了金屬3D列印技術(shù)的混和制造設(shè)備可以歸入三類：如前所述或非熱量堆積工藝的金屬3D列印和銑床混和加工；如前所述粉末狀床工藝的議席雷射熔化3D列印和銑床混和加工；超聲3D列印和銑床混和加工。

　　或非熱量堆積3D列印與銑床

　　Auron森精機(jī)/DMG MORI

DMG MORI 是技術(shù)領(lǐng)先的機(jī)床制造商。DMG MORI的Sauer工廠在幾年前開(kāi)發(fā)了混和型involves制造設(shè)備LASERTEC 65 3D，該設(shè)備在5軸數(shù)控加工中心上組合了雷射堆積沖壓（3D列印）功能，在2017年DMGMORI 又通過(guò)對(duì)Realizer的收購(gòu)步入到了粉末狀床議席雷射熔化3D列印應(yīng)用領(lǐng)域。

　　DMG MORI 在以上三種金屬3D列印技術(shù)解決方案的基礎(chǔ)上，面世了三條不同的involves、減材資源整合制造工藝鏈，工藝鏈主要包括金屬3D列印設(shè)備和機(jī)械加工設(shè)備，還主要包括相應(yīng)的管理系統(tǒng)。DMG MORI 的三種如前所述雷射堆積沖壓3D列印技術(shù)的加工設(shè)備，配有Siemens NX additive/ hybrid(西門子NX involves/混和)系統(tǒng)，金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)參數(shù)，操作過(guò)程監(jiān)視和文檔。

在DMG MORI 的三條involves、減材資源整合制造工藝鏈中，其中一條工藝鏈所主要包括的3D列印設(shè)備就是三種混和型involves制造設(shè)備-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3Dhybrid 軟件系統(tǒng)了雷射堆積焊involves制造工藝與5軸加工工藝，LASERTEC4300 3D hybrid 則軟件系統(tǒng)了雷射堆積焊involves制造工藝與DMG MORI 的車銑A43EI235E加工工藝，可展開(kāi)六角形車銑加工。設(shè)備帶有操作過(guò)程監(jiān)視和自適應(yīng)操作過(guò)程控制（生態(tài)圈），DMG MORI 的CELOS軟件還可以連續(xù)測(cè)量和監(jiān)視雷射堆積操作過(guò)程，并實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)雷射輸出功率，以實(shí)現(xiàn)均勻的零件質(zhì)量。

　　馬扎克/Mazak

機(jī)床制造商馬扎克在2014年面世國(guó)這款混和制造設(shè)備-INTEGREX i-400 AM。Integrex i-400am是金屬3D列印技術(shù)和車銑A43EI235E加工的混和設(shè)備，特別針對(duì)于小批量生產(chǎn)的難加工金屬材料，如航空中國(guó)航天零部件耐熱合金的加工，能源應(yīng)用領(lǐng)域工具和零部件的高硬度金屬材料的加工，醫(yī)療設(shè)備制造中的高精度特種合金的加工。

　　NTEGREX i-400中的金屬3D列印技術(shù)屬于或非熱量堆積工藝，采用纜線雷射熱熔化金屬粉末狀，金屬3D列印燃燒室逐級(jí)施加熔化金屬材料，每個(gè)熔化金屬材料隨著所需花紋的增長(zhǎng)而固化，該工藝可用作復(fù)原磨損部件，如航空渦輪葉片。

　　萊斯利/Hermle

德國(guó)萊斯利的混和制造設(shè)備MPA40 是固定式銑床主軸旁邊加裝了一個(gè)噴氣粉末狀的燃燒室，而在第四、第五軸轉(zhuǎn)臺(tái)上加裝了冷卻系統(tǒng)。在運(yùn)行操作過(guò)程中，機(jī)器根據(jù)CAD文件的信息用高熱蒸汽推動(dòng)懸浮在氮?dú)庵械慕饘俜勰?，并通過(guò)一個(gè)名叫de Laval的燃燒室以聲速的三倍速度噴氣到構(gòu)筑對(duì)象上，可達(dá)到10京帕的壓力和高達(dá)1000攝氏度的高溫。

　　如此巨大的沖擊力和由此產(chǎn)生的高溫高壓，導(dǎo)致單個(gè)金屬顆粒劇烈變形，并被粘合接觸點(diǎn)上。這種“微鍛造”可實(shí)現(xiàn)多達(dá)六種不同的金屬展開(kāi)燕座。該MPA技術(shù)能夠處置的金屬材料，主要包括熱作模具鋼、蘇泊爾鋼、純銅、銅、鈦和鋁等金屬材料。MPA 40可處置的零部件最大尺寸可達(dá)550公厘/高和460公厘/直徑，重量可達(dá)600公斤。

　　Optomec

Optomec是或非熱量堆積3D列印技術(shù)設(shè)備制造商之一，擁有自有的LENS（雷射近凈成型）技術(shù)。 Optomec在最近開(kāi)始提供involves、減材混和制造設(shè)備，售價(jià)低于25萬(wàn)美元。Optomec面世的其中這款新混和制造設(shè)備為Optomec LENS 860混和CA系統(tǒng)，該設(shè)備軟件系統(tǒng)了LENS 3D列印技術(shù)和銑床。

　　這款混和制造設(shè)備具有860 x 600 x 610mm的工作范圍，它配備了一個(gè)密封的構(gòu)筑室，用作制造鈦等活性金屬。該系統(tǒng)可配置阿庫(kù)縣和高輸出功率3kW纜線雷射器，適合構(gòu)筑、復(fù)原或涂覆中型到大型金屬部件。

　　Hybrid Manufacturing Technologies

　　美國(guó)混和制造技術(shù)公司有一種混和involves制造系統(tǒng)-AMBIT，該體統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)從金屬3D列印、研磨、檢測(cè)之間自動(dòng)切換，切換操作過(guò)程與機(jī)床更換類似，從而實(shí)現(xiàn)involves制造技術(shù)和精密加工技術(shù)的無(wú)縫軟件系統(tǒng)。

　　全球十大3D列印與機(jī)械加工混和制造技術(shù)國(guó)際品牌

用戶1915148024 2019-03-25 16:07

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　　隨著近幾年航空中國(guó)航天、汽車和模具工業(yè)的技術(shù)不斷進(jìn)步，零件的結(jié)構(gòu)和花紋愈來(lái)愈繁雜，金屬材料愈來(lái)愈難加工，因而現(xiàn)代的金屬研磨加工方法受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。involves制造/3D列印可構(gòu)筑繁雜花紋的產(chǎn)品，最有效地發(fā)揮金屬材料特性，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化帶來(lái)了空間，因而日益受到制造民營(yíng)企業(yè)的重視。

在這一趨勢(shì)下，愈來(lái)愈多的機(jī)床制造商步入到金屬involves制造應(yīng)用領(lǐng)域，在他們之中，有的民營(yíng)企業(yè)面世如前所述數(shù)控加工中心的involves、減材混和制造設(shè)備，有的直接步入全新的3D列印應(yīng)用領(lǐng)域，面世金屬3D列印設(shè)備，有的民營(yíng)企業(yè)則選擇與3D列印民營(yíng)企業(yè)合作，共同面世金屬3D列印設(shè)備，并將設(shè)備與現(xiàn)有的制造設(shè)備展開(kāi)無(wú)縫銜接。

　　根據(jù)3D自然科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，自2013年以來(lái)，面世混和制造設(shè)備的機(jī)床制造商數(shù)量已超過(guò)10個(gè)。本期，3D自然科學(xué)谷將混和制造設(shè)備國(guó)際品牌以及他們?cè)诮饘?D列印技術(shù)方面的進(jìn)展展開(kāi)了盤點(diǎn)。

　　常見(jiàn)的軟件系統(tǒng)了金屬3D列印技術(shù)的混和制造設(shè)備可以歸入三類：如前所述或非熱量堆積工藝的金屬3D列印和銑床混和加工；如前所述粉末狀床工藝的議席雷射熔化3D列印和銑床混和加工；超聲3D列印和銑床混和加工。

　　或非熱量堆積3D列印與銑床

　　Auron森精機(jī)/DMG MORI

DMG MORI 是技術(shù)領(lǐng)先的機(jī)床制造商。DMG MORI的Sauer工廠在幾年前開(kāi)發(fā)了混和型involves制造設(shè)備LASERTEC 65 3D，該設(shè)備在5軸數(shù)控加工中心上組合了雷射堆積沖壓（3D列?。┕δ埽?017年DMGMORI 又通過(guò)對(duì)Realizer的收購(gòu)步入到了粉末狀床議席雷射熔化3D列印應(yīng)用領(lǐng)域。

　　圖：DMG MORI LASERTEC 65 3D Hybrid 制造的零件

　　DMG MORI 在以上三種金屬3D列印技術(shù)解決方案的基礎(chǔ)上，面世了三條不同的involves、減材資源整合制造工藝鏈，工藝鏈主要包括金屬3D列印設(shè)備和機(jī)械加工設(shè)備，還主要包括相應(yīng)的管理系統(tǒng)。DMG MORI 的三種如前所述雷射堆積沖壓3D列印技術(shù)的加工設(shè)備，配有Siemens NX additive/ hybrid(西門子NX involves/混和)系統(tǒng)，金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)參數(shù)，操作過(guò)程監(jiān)視和文檔。

圖：DMG MORI 三條involves、減材資源整合制造工藝鏈

　　在DMG MORI 的三條involves、減材資源整合制造工藝鏈中，其中一條工藝鏈所主要包括的3D列印設(shè)備就是三種混和型involves制造設(shè)備-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3Dhybrid 軟件系統(tǒng)了雷射堆積焊involves制造工藝與5軸加工工藝，LASERTEC4300 3D hybrid 則軟件系統(tǒng)了雷射堆積焊involves制造工藝與DMG MORI 的車銑A43EI235E加工工藝，可展開(kāi)六角形車銑加工。設(shè)備帶有操作過(guò)程監(jiān)視和自適應(yīng)操作過(guò)程控制（生態(tài)圈），DMG MORI 的CELOS軟件還可以連續(xù)測(cè)量和監(jiān)視雷射堆積操作過(guò)程，并實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)雷射輸出功率，以實(shí)現(xiàn)均勻的零件質(zhì)量。

馬扎克/Mazak

　　機(jī)床制造商馬扎克在2014年面世國(guó)這款混和制造設(shè)備-INTEGREX i-400 AM。Integrex i-400am是金屬3D列印技術(shù)和車銑A43EI235E加工的混和設(shè)備，特別針對(duì)于小批量生產(chǎn)的難加工金屬材料，如航空中國(guó)航天零部件耐熱合金的加工，能源應(yīng)用領(lǐng)域工具和零部件的高硬度金屬材料的加工，醫(yī)療設(shè)備制造中的高精度特種合金的加工。

　　圖：Mazak INTEGREX i-400 AM

　　INTEGREX i-400中的金屬3D列印技術(shù)屬于或非熱量堆積工藝，采用纜線雷射熱熔化金屬粉末狀，金屬3D列印燃燒室逐級(jí)施加熔化金屬材料，每個(gè)熔化金屬材料隨著所需花紋的增長(zhǎng)而固化，該工藝可用作復(fù)原磨損部件，如航空渦輪葉片。

　　萊斯利/Hermle

德國(guó)萊斯利的混和制造設(shè)備MPA40 是固定式銑床主軸旁邊加裝了一個(gè)噴氣粉末狀的燃燒室，而在第四、第五軸轉(zhuǎn)臺(tái)上加裝了冷卻系統(tǒng)。在運(yùn)行操作過(guò)程中，機(jī)器根據(jù)CAD文件的信息用高熱蒸汽推動(dòng)懸浮在氮?dú)庵械慕饘俜勰?，并通過(guò)一個(gè)名叫de Laval的燃燒室以聲速的三倍速度噴氣到構(gòu)筑對(duì)象上，可達(dá)到10京帕的壓力和高達(dá)1000攝氏度的高溫。

　　圖：Hermle的MPA工藝

如此巨大的沖擊力和由此產(chǎn)生的高溫高壓，導(dǎo)致單個(gè)金屬顆粒劇烈變形，并被粘合接觸點(diǎn)上。這種“微鍛造”可實(shí)現(xiàn)多達(dá)六種不同的金屬展開(kāi)燕座。該MPA技術(shù)能夠處置的金屬材料，主要包括熱作模具鋼、蘇泊爾鋼、純銅、銅、鈦和鋁等金屬材料。MPA 40可處置的零部件最大尺寸可達(dá)550公厘/高和460毫米/直徑，重量可達(dá)600公斤。

　　Optomec

　　Optomec是或非熱量堆積3D列印技術(shù)設(shè)備制造商之一，擁有自有的LENS（雷射近凈成型）技術(shù)。 Optomec在最近開(kāi)始提供involves、減材混和制造設(shè)備，售價(jià)低于25萬(wàn)美元。Optomec面世的其中這款新混和制造設(shè)備為Optomec LENS 860混和CA系統(tǒng)，該設(shè)備軟件系統(tǒng)了LENS 3D列印技術(shù)和銑床。

　　圖：Optomec LENS 混和系統(tǒng)

　　這款混和制造設(shè)備具有860 x 600 x 610mm的工作范圍，它配備了一個(gè)密封的構(gòu)筑室，用作制造鈦等活性金屬。該系統(tǒng)可配置阿庫(kù)縣和高輸出功率3kW纜線雷射器，適合構(gòu)筑、復(fù)原或涂覆中型到大型金屬部件。

Hybrid Manufacturing Technologies

　　美國(guó)混和制造技術(shù)公司有一種混和involves制造系統(tǒng)-AMBIT，該體統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)從金屬3D列印、研磨、檢測(cè)之間自動(dòng)切換，切換操作過(guò)程與機(jī)床更換類似，從而實(shí)現(xiàn)involves制造技術(shù)和精密加工技術(shù)的無(wú)縫軟件系統(tǒng)。

　　圖：AMBIT 系統(tǒng)中的雷射3D列印頭

最新面世的AMBIT Series7 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)七種制造技術(shù)的軟件系統(tǒng)。與不同制造工藝的軟件系統(tǒng)，為金屬零件生產(chǎn)帶來(lái)了新機(jī)會(huì)。AMBIT 系統(tǒng)中的金屬3D列印技術(shù)為如前所述或非熱量堆積工藝的3D列印堆焊頭。新系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的渦流檢測(cè)頭用作金屬堆積質(zhì)量的原位檢測(cè)，檢測(cè)頭針對(duì)檢測(cè)表面和表面下裂縫展開(kāi)了優(yōu)化，并使用頻率達(dá)5MHz的一系列探頭檢測(cè)多層深度空隙。

　　西門子

　　雖然西門子不是混和制造設(shè)備的生產(chǎn)商，但西門子的軟件在involves、減材混和制造中發(fā)揮了重要作用。大多數(shù)混和制造系統(tǒng)利用或非熱量堆積工藝，軟件對(duì)于實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化零件幾何花紋變得至關(guān)重要。

　　西門子的混和制造系統(tǒng)Siemens NX Complete Hybrid CAD /CAM ，是用作整個(gè)工藝鏈（設(shè)計(jì)，添加工藝，減法加工，精加工）的單一軟件包，該系統(tǒng)用作計(jì)算involves制造的雷射路徑和減材加工的研磨路徑。該系統(tǒng)通過(guò)工件、夾具和整個(gè)設(shè)備的數(shù)字雙胞胎準(zhǔn)備完整的制造操作過(guò)程。

Siemens NX Complete Hybrid CAD / CAM系統(tǒng)在完全軟件系統(tǒng)的“designthrough-CNC”編程解決方案中提供混和involves制造的功能，主要包括用作軟件系統(tǒng)雷射粉末狀包覆和銑床的后處置和加工模擬。

　　議席雷射熔化3D列印與銑床

　　松浦/Matsuura

　　日本松浦是自動(dòng)化多托盤，多軸和多任務(wù)數(shù)控機(jī)床及其相關(guān)制造工藝解決方案應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，也是第一家提供議席雷射熔化3D列印和銑床加工混和制造設(shè)備的機(jī)床制造商。

松浦面世的第一臺(tái)混和制造設(shè)備為L(zhǎng)UMEX Avance-25，該設(shè)備軟件系統(tǒng)了議席雷射熔化3D列印技術(shù)和高速銑床主軸。該設(shè)備在加工時(shí)，先展開(kāi)3D列印，然后借助高速銑床精加工整個(gè)零件或其部分表面以獲得高精度和高表面質(zhì)量。其原理是每列印10層（約0.5mm~2mm）形成一金屬薄片后，用高速銑床（主軸45000r/min）對(duì)其輪廓精加工一次，再列印10層，再精銑輪廓，不斷重復(fù)，最終疊加成為高精度、結(jié)構(gòu)繁雜的零件。[1]

　　LUMEX Avance-60是該系列中的第二臺(tái)混和制造設(shè)備，與LUMEX Avance-25采用相同技術(shù)，同時(shí)具有更大的加工空間和工作范圍。