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2015-2-28将3D打印技术与五轴数控机床相结合

出处:www.joyoucnc.com  分类:技术支持  发布:2015-5-14 15:56:50  阅读:(1039)
摘要:2015-2-28将3D打印技术与五轴数控机床相结合

2015-2-28             3D打印技术与五轴数控机床相结合

1938年,BertholdHermle在德国西南部成立了一家螺栓和螺钉制造公司。现在,他创办的Hermle公司将一种增材制造(3D打印)技术——MPA——与该公司传统的减材制造工艺相结合,打造出了一款具有无可比拟功能的机床。

所谓的MPA技术是一种热喷射方法,该方法主要使用金属粉末和动能,将材料融合到构建对象表面以生成大体积的零部件,而且它能够制造出具有高度复杂内部几何形状的部件。

据了解,Hermle公司制造的这台结合了增材和减材制造工艺的设备被称为MPA40,它在立式铣床主轴旁边安装了一个喷射粉末的喷嘴,而在第四、第五轴转台上安装了加热器。

在运行过程中,机器根据CAD文件的信息用高热蒸汽推动悬浮在氮气中的金属粉末,并通过一个名叫deLaval的喷嘴以声速的三倍速度喷射到构建对象上,可达到10京帕的压力和高达1000摄氏度的高温。如此巨大的冲击力和由此产生的高温高压,导致单个金属颗粒剧烈变形,并被粘合接触面上。据天工社了解,这种微锻造可实现多达六种不同的金属进行层积。

MPA工艺中,金属粉末粒子在载体气内被加速到非常高的速度,并通过一个喷嘴施加到基底上。2007年,Hermle通过其子公司Innovaris开发出了一种镀膜工艺——他们称之为Alchemy(炼金术)。该工艺将涂层过程与常规的铣削过程结合在了一起。

而在他们的MPA工艺中,金属粉末被高速喷射到构建对象上,整个构建环境需用金属粉末、水、电和无氧的压缩空气,以及完全密闭的构建腔室。

此外,Hermle公司的MPA技术还有一个特点,就是其金属粉末应用系统是Hermle五轴机床的一部分。Hermle公司说,他们的设备将增材制造、减材制造和一种成熟的切割技术相结合,能够实现各种各样的制造需求。

Hermle公司说,沉积金属层的物理性质必须符合特定的机械和热要求,而且可以根据选用的金属粉末进行优化调整。该MPA技术能够处理的材料,包括热作模具钢、不锈钢、纯铜、铜、钛和铝等材料。

使用MPA技术生成的材料还可以进行后期的加工,而且该技术可实现内部空腔、通道,和底切轮廓。

MPA40可处理的零部件最大尺寸可达550毫米高和460毫米直径,重量可达600公斤——并可选用水溶性填充材料打造内部构造——可能会产生像注塑模具那样保形冷却通道的效果。这种微锻造装置还能制造不同材料的对象,比如那种里面是铜芯外面是工具钢的部件。

MPA40上运行的是Hermle公司自行开发的CAM软件MPA-Studio,该软件通过逐层分析和机加工的方法来构建零部件的几何形状。

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