Аддитивное производство металлов:новейшая тенденция многозадачности

Головка для лазерной наплавки для фрезерных станков WFL устанавливается напрямую в шпиндели оси B станков. Фото предоставлено WFL Millturn Technologies.

Аддитивное производство (AM), технология, которая создает трехмерные компоненты слой за слоем, продолжает развиваться. Когда-то инструмент, который в основном использовался для прототипирования деталей из пластика, с появлением печати металлических деталей он начинает оказывать более существенное влияние на производственный дизайн и мир производства. Короче говоря, этот метод предлагает преимущества в том, что он может создавать сложные контурные конструкции, которые было бы сложно, если не невозможно, создать на обычном обрабатывающем оборудовании (например, конформные каналы охлаждения внутри литьевых форм). Конструкции деталей также можно усовершенствовать для уменьшения веса при сохранении (или повышении) структурной целостности за счет применения таких концепций, как генеративный дизайн.

Тем не менее, AM — это технология, которая дополняет механическую обработку, но не заменяет ее. Интересно, что нет более четкого способа акцентировать внимание на этом моменте, чем обратить внимание на растущее число производителей станков, добавляющих присадки к своим платформам субтрактивного оборудования.

Практически все детали, изготовленные AM, нуждаются в какой-либо операции постобработки. Это может включать фрезерование, сверление, нарезание резьбы или токарную обработку, а также шлифовку или полировку. Комбинируя аддитивную и субтрактивную обработку на одной платформе, можно исключить незавершенное производство, а также капитальное оборудование, необходимое для завершения аддитивно выращенной детали. Кроме того, AM можно использовать для добавления небольших сложных элементов к большим обработанным деталям. Или, для ремонтных работ, к изношенным деталям можно добавить материал, который затем можно обработать, чтобы вернуть их к спецификациям OEM.

Видео ниже показывает эти типы приложений. Например, процессы аддитивного производства, такие как лазерная наплавка, были добавлены к различным платформам обработки, включая токарно-фрезерные станки и пятикоординатные станки. В сопроводительном онлайн-видео показан пример первого:токарно-фрезерный станок WFL M80X, в котором лазерная головка устанавливается в фрезерный шпиндель оси B для добавления материала к очень большому компоненту. Также можно выполнить лазерное упрочнение некоторых элементов.

В этом случае Mazak Integrex i-400SAM, показанном с использованием добавки для добавления функций к длинному компоненту подающего шнека, головка для лазерного напыления AM (для этой модели доступны три с различными диаметрами луча) не установлена ​​на фрезерном шпинделе оси B станка. . Вместо этого он устанавливается в специальном поворотном блоке, а неиспользуемые лазерные головки хранятся за пределами рабочей зоны, как инструменты в карусели автоматической смены инструмента обрабатывающего центра.

В другом видео показан пример ремонтных работ. В нем пятиосевой Tongtai AMH-630 использует лазерную головку для наплавки AM, которая вставляется в фрезерный шпиндель станка для нанесения материала Inconel 718 на изношенные кончики лопаток турбины, которые затем обрабатываются, оставляя контурные формы, указанные OEM.

Программное обеспечение для этих гибридных приложений также продолжает развиваться, как и аппаратное обеспечение. Это продемонстрировано в видеоролике, в котором показано производство блиска из сплава Inconel 625 с использованием Autodesk Fusion 360 и программного обеспечения PowerMill на гибридном станке Mazak Variaxis J-600/5XAM с использованием твердосплавных и керамических инструментов Seco Tools. Вместо того, чтобы начинать с большой заготовки материала, которая будет обработана для создания блиска, заготовка начинается со ступицы, а затем лопасти дополнительно наращиваются и обрабатываются для придания формы и размера.

И все же, как запрограммировать многозадачную машину с аддитивными возможностями? Продолжительное, но информативное видео шаг за шагом проведет вас через процесс программирования вращающейся детали с лопастями, созданной с помощью аддитивного машинного обучения, а затем обработанной с помощью Siemens NX CAM.

А как насчет автономного моделирования, которое так важно для сложной механической обработки? Аддитивный модуль Vericut от CGTech моделирует как аддитивную, так и традиционную обработку (фрезерование или токарную обработку) на гибридных станках с использованием одного и того же кода ЧПУ. Он считывает параметры лазера, управляет мощностью лазера, потоком газа-носителя и металлического порошка, характерными для каждого задания и типа материала, а затем обнаруживает возможные столкновения между машиной и аддитивной деталью во время ее печати, что описано в другом видео.

Конечно, есть возможность добавлять головки AM к различным другим типам машинных платформ. Например, 3D Hybrid Solutions может поставлять дополнительные головки для 3D-печати металлом с использованием различных методов напыления, включая лазерное плавление порошкового напыления, дуговое плавление с подачей проволоки и высокоскоростное холодное напыление металлического порошка. Кажется, эта идея одобрена морскими пехотинцами США, как объясняется в этой истории.

Металлический АМ на вашем радаре? Или вы используете 3D-принтеры для пластика в своем магазине для прототипирования, приспособлений, приспособлений и многого другого? Отправьте мне электронное письмо по адресу [email protected], чтобы сообщить мне об этом.