DMG MORI 成品工件質(zhì)量的增材制造

近幾年來，增材制造市場快速地發(fā)展。到目前為止，增材制造都局限于生產(chǎn)其他任何傳統(tǒng)方法無法生產(chǎn)的原型件和小型工件上。將增材制造與金屬切削加工工藝集中在一臺機床中，用增材工藝補充和擴展傳統(tǒng)的機械加工工藝，成為了未來發(fā)展趨勢之一。

DMG MORI的LASERTEC 65 3D是當(dāng)今市場上特有的復(fù)合加工中心，集激光堆焊增材制造與全功能5軸銑削加工于一身。這是一個巧妙的復(fù)合加工解決方案，不僅擁有增材制造的高靈活性，還擁有機械加工的高精度，因此它能用增材方式生產(chǎn)成品工件質(zhì)量的完整工件。該工藝采用金屬粉噴粉的堆焊技術(shù)，能進(jìn)行完整加工，無需工藝腔，生產(chǎn)速度是粉床成形速度的10倍。在一臺機床中集成激光堆焊與機械加工技術(shù)開啟了全新應(yīng)用和全新幾何結(jié)構(gòu)。特別是，該復(fù)合加工技術(shù)將有效降低大型工件的生產(chǎn)成本。此外，激光堆焊與銑削加工可以靈活地切換，直接加工在成品工件中無法接觸到的部位。

LASERTEC 65 3D是在德克爾馬豪全功能5軸銑削加工中心中搭載激光堆焊加工的2.5?kW二極管激光器，該機以高穩(wěn)定性的monoBLOCK®機床結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提供高精度的銑削加工能力。LASERTEC 65 3D可以全自動地在銑削加工與激光堆焊加工之間切換，它是加工復(fù)雜工件的理想選擇。

用增材方式生產(chǎn)大型工件

與粉床的激光燒熔不同，激光堆焊可通過粉末噴嘴生產(chǎn)大型工件。成形速度平均為750?g/h，比粉床的激光成形速度快10倍。工件可通過多個步驟成形，銑削加工與堆焊加工交替地進(jìn)行，這將使成品工件中由于結(jié)構(gòu)限制使銑刀無法接近的部位在最終成形前進(jìn)行加工并達(dá)到最終精度要求。

復(fù)合加工機床綜合了銑削加工的優(yōu)點，例如高精度、高表面質(zhì)量和粉末堆焊的優(yōu)點。對于整體構(gòu)件，其銑削加工的材料切除率達(dá)95%，如用增材制造方法，只需要堆焊所需的部位。

該機配21.5" ERGOline®控制面板，Operate 4.5版SIEMENS 840D solutionline數(shù)控系統(tǒng)。激光堆焊的控制系統(tǒng)在單獨電氣柜內(nèi)，因此能非常容易地將它集成到其他DMG MORI機床中。

3D輪廓的生產(chǎn)

用二極管激光器將金屬粉逐層地堆焊在基體材料上并與基體材料結(jié)為一體，形成的工件沒有氣孔或裂紋。金屬粉被高強度地焊在表面上。堆焊期間，用同軸惰性氣體避免氧化。金屬層冷卻成形后進(jìn)行機械加工。

作為一項獨立的技術(shù)，激光堆焊早已是一項成熟的技術(shù)，適合集成在DMG MORI高質(zhì)量的數(shù)控機床中。切削加工與增材制造結(jié)合在一起的復(fù)合加工技術(shù)在未來將愈發(fā)重要，它提供了全新的應(yīng)用并帶給用戶突出的優(yōu)勢。它的優(yōu)點之一是能逐層堆焊不同的材質(zhì)?，F(xiàn)在使用兩套光學(xué)系統(tǒng)，焊縫寬度為1.6?mm或3?mm。即使非常復(fù)雜的3D輪廓也不需要支撐結(jié)構(gòu)就能堆焊成形。

每一層在堆焊后，對于以后銑刀或由于幾何原因其他刀具無法接近的部位進(jìn)行高精度地切削加工。將兩種加工方式結(jié)合在一起，對于模具的維修和生產(chǎn)具有突出的優(yōu)點。

經(jīng)濟(jì)的解決方案

大型機床，例如加工能源或航空航天業(yè)大型零件的機床都非常昂貴。將粗加工、堆焊和精加工集中在一臺機床中，對于客戶的資金十分有益。

新技術(shù)是一個工件能用兩種材質(zhì)堆焊，允許交替地使用不同的材質(zhì)，在一個工件上達(dá)到特殊的目的。例如，用該方法可生產(chǎn)硬材與軟材結(jié)合的工件。提高工件性能，同時更經(jīng)濟(jì)地使用價格高昂的材質(zhì)。而且，工件性能可以事先用程序定義，在數(shù)控程序控制下切換粉末材質(zhì)進(jìn)行增材制造和重復(fù)性的制造。這對于刀具制造業(yè)的刀片生產(chǎn)具有積極的意義。