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激光送粉增材+五轴减材金属3D打印复合工艺,做自主高端装备

宣布时间:

2023-01-11 12:45

  2019年9月19-21日,IAME中国(西安)国际3D打印博览会暨岑岭论坛在西安高新国际集会中心举办。2019IAME旨在搭建增材制造(3D打印)科技立异的开放相助共享交流平台,汇聚全球顶尖的增材制造(3D打印)领域结果及人才,增进行业各环节、工业链的衔接融合。南极熊作为战略相助媒体,到西安现场全程报道。
  南极熊在现场采访了国家增材制造立异中心薛飞博士。
 
 
△国家增材制造立异中心薛飞博士(右)
 
 
金属3D打印增减材复合工艺
  南极熊:薛博士你好,我是来自南极熊3D打印网记者。首先想请您介绍一下增材和减材复合这种工艺的优缺点,以及海内外的应用情况?
  薛博士:好的,谢谢。增材和减材复合的目的主要是发挥各自的优势,增材比较适合庞大形状和自由曲面的制造,可是它的精度和外貌质量众所周知,受到原理的制约一般达不到我们的使用要求,而减材是我们已经很是成熟的切削加工手段。
  我们把增材和减材复合起来,通过增材实现零件的近净成形,通过减材来包管它的外貌质量和精度,这样能够制造出及格的零件,同时增减材复合制造还提供了一种新的工艺,就是我们说的边增边减,关于这种具有内腔、内孔、内流道这样的庞大零件,在它的工艺制定阶段,我们可以把它分段制造,逐段的增材,逐段的切削,实现内腔的加工来包管它的质量。
技术应用难点和场景
  南极熊:据我们了解这项技术照旧一项比较新的技术,尤其在海内做这方面研究的并不是许多,那么据您的预测,这项技术的应用或许另有一个什么样的时间节点,包括它在应用当中有没有什么样的障碍?
  薛博士:在增减材复合制造设备方面,其实我们可以看到工业化的设备已经有一些了,只是功效有一些差别,有些设备主要偏重于不锈钢、高温合金这样的质料,有些设备它能兼顾钛合金这样易氧化的质料,设备是相对成熟的,主要现在应用的难点是工艺的复合,也就是说怎么把增材和减材两个差别原理的加工给它复合起来,因为增材自己有热输入,它会引起变形,那么减材需要有一些冷却的手段,所以说增减材复合怎么样能实现边增边减,那么我们就得考虑两者之间相互的影响。
  所以说,现在增减材复合它主要的难点是工艺复合,我们觉得随着现在在线热处理,包括在线监测、闭环控制等这一系列控形控性手段的生长,增减材复合走向成熟也是指日可待的。
  南极熊:这项技术自己有一定的奇特性,那么它应用领域的话主要适合于哪些场景呢?
  薛博士:应用领域最典范的包括航空航天、核能、石油这些领域,因为这些领域的零件特点就是形面庞大,结构庞大,对外貌质量和精度要求也比较高,所以我们增减材复合正好能够发挥增材近净成型,减材包管质量、包管加工精度这样的特点来实现庞大零件的加工。它的目标是关于航天航空庞大零件能够提高质料利用率,缩短制造周期,进一步有可能在产品的设计阶段,推动产品的轻量化设计和一些庞大形面的立异设计。
外洋金属3D打印增减材复合工艺生长情况
  南极熊:日本在这项技术上走得比较靠前,可是日本的高端设备对中国有一定的进口限制,技术进口限制方面您怎么看?
  薛博士:限制进口,这个是一个不可回避的问题,也就是说我们通常说的卡脖子问题。不管日本也好、欧美也好,它技术成熟,可是不卖给我们,可是这个对我们航空航天的生长又是一个要害技术,所以嗣魅这是我们需要重点的攻克的一个难题。
  那么我还想提到的一点,您适才说的松浦增减材复合,其实它偏重于铺粉增材和三轴铣削的复合,它这种复合式通常是在增材一层或者几层以后进行三轴的切削,它的应用主要是在模具里。国际上德玛吉这样一些大的企业,它也有在做这项研究,主要是把送粉或者电弧送丝的增材制造技术和剪裁复合起来,那么它的特点能够突破铺粉增材对零件的体积巨细和成型尺寸巨细的限制,并且关于零件的庞洪水平也有更大的自由度,因为我们可以把五轴机床和增材成形复合起来,实现增减材复合,那么五轴机床它可以自由的变换零件的姿态,能够包管成型的偏向始终在他的法线偏向,同时也能包管它的成型质量。所以说我想说的就是,我们现在目前做的送粉式的增材制造技术和减材复合与松浦的相比,它是两种差别的复合工艺,那么所以说我们现在研究送粉和减材复合是为了解决这些庞大型面、内孔、内腔、内流道的问题,那么同时也是为了解决您适才说的外洋对我们的禁用问题,攻克要害技术。
送粉金属3D打印增减材复合工艺的成型尺寸
  南极熊:咱们送粉工艺,我觉得应该是它的成型尺寸会更大一些?
  薛博士:送粉成型各人都知道它是通过熔敷头把这个粉和激光偶合起来实现成形,那么理论上来讲它运动机构有多大就能成型大多尺寸,虽然肯定还会受到控形控性等一系列问题的影响,可是理论上来讲,就是运动机构有多大成型尺寸就有多大。
  南极熊:咱们今天展会有带这款设备吗?
  薛博士:今天我们带来一些打印的样品,我们现在研发的设备就是在一台五轴机床上实现了增材和减材的复合,用的是送粉式激光增材成形这样的工艺。目前我们已经在机匣类零件、叶轮类零件开展了开端的工艺研究,那么已经针对一些具体的零件做出了样品,对它的性能也进行了开端的评价,并且可喜的是也正在和一些用户积极的相同,我们期望能把我们这个技术能推向实用化,能解决我们的实际问题。(来源:南极熊)

3D打印技术,增材制造生长,金属粉末

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