混合增材制造需要考慮什么細節(jié)？看三井精機如何說

通常，當談起混合增材制造技術的時候，我們一個直觀的感受就是這項技術還有一些不完善的地方。一方面，混合增材制造設備的價格要高于單純的CNC金屬切削機床價格，而設備一旦出現(xiàn)故障，同時影響的是加法和減法兩種加工技術；另一方面，混合增材制造設備的增材制造技術是LENS吹粉技術，考慮到吹粉增材制造技術將出現(xiàn)大量的多余金屬粉末需要回收再利用，而增材制造結束后下一個環(huán)節(jié)的CNC金屬切削加工又將帶來斷屑和冷卻液，在同一個加工區(qū)內實現(xiàn)加法與減法加工，粉末的回收與加工區(qū)的清潔將成為影響加工效率的一大障礙。

三井精機是機床制造商，致力于在精密加工領域提供解決方案。最近，三井精機推出了最新研制的增-減材混合機床Vertex55X-H，這款設備與其他機床廠商推出的混合增材制造設備類似可以實現(xiàn)車削、研磨、鉆孔等機加工工序，也可以通過LENS激光近凈成型的技術來完成增材制造的加工工序。那么，三井精機的這款混合增材制造設備如何發(fā)揮機加工與增材制造兩種技術的優(yōu)勢，而又減少增材制造和機加工對加工環(huán)境要求的不同而造成的相互干擾呢？本期，3D科學谷與谷友一起來了解下。

與大多數(shù)機床廠商的混合增材制造設備類似，三井精機的增材制造系統(tǒng)也來自Hybrid Manufacturing Technologies公司，通過激光熔覆頭來對金屬粉末進行增材制造工藝，激光熔覆頭將金屬粉末輸送到被激光熔化的熔池區(qū)域。激光熔覆頭通過刀柄被安裝在機床主軸上，在不使用的時候，激光熔覆頭被收放在刀庫中。

熔覆頭被收放在三井精機刀具庫中

然而，混合增材制造僅僅是將激光熔覆頭添加到機床的刀庫中這么簡單么？顯然不是，機床本身需要調整配置，從而可以安全的使用激光，并且可以使粉末在供粉系統(tǒng)中流動。

那么如何清理冷卻液呢？通常，冷卻液的使用和激光熔覆過程必須嚴格分開。然而，在三井精機的日本總部，三井精機在冷卻液未干的工件表面通過使用空氣吹干的方式去除掉大部分冷卻液，然后通過激光驅除掉其余的冷卻液，隨之在工件表面進行激光熔覆加工。

另外一個重要考慮因素是對機床的保護。因為一些金屬粉末總是容易鉆到機床的縫隙中，當這些粉末進入到機械系統(tǒng)如滾珠絲杠和導軌中的時候，就容易影響機加工的精度。在這方面，三井精機將石墨銑削加工的經驗融入進來，與避免石墨粉末進入到機床部件中的機床設計類似，三井精機將類似的解決方案“移植”到混合增材制造設備中來。

Vertex55X-H主要用于航空航天、電力、能源等行業(yè)如渦輪、壓縮機葉片等部件的修復。當然，機加工與增材制造的結合并不是全部，這些修復的部位還需要進行局部熱處理、清洗等工作，三井精機認為全套解決方案是他們下一步的工作。

延伸閱讀：《增材減材一起來！三井精機推出新型3D打印-切削混合加工設備》

來源：3D科學谷