3D打印金属与CNC数控加工结合用来制作手板模型打样
3D打印(增材制造)无疑是一种非常高效的制造方式,但在产品的几何尺寸精度和表面光洁度方面,该工艺的效果不太理想,而传统的数控机床(采用减材制造)具有高精准度和易于切削加工等优点。因此,将两种工艺相结合的混合加工技术可兼具二者优点,具有广阔的应用前景。目前,市面上已有不少这样的混合加工设备,其中处于技术前沿的是五轴联动增减混合加工中心。
增减混合五轴增材制造结合了近净成形与五轴数控铣削加工。近净成形(Laser Engineered Net Shaping)又称激光金属沉积(Laser Metal Deposition,LMD),其优势在于沉积效率高、装备成本低,适合大型复杂零件的接近最终形状的直接制造,并且能得到致密金属实体。但由于零件的尺寸精度和表面光洁度不佳,需要进行进一步的机械加工,此时传统五轴加工技术登场,弥补了前一种技术的不足。例如,采用这种混合技术制造的钛合金和钴铬合金零件的最小尺寸可达1mm,而且零件的机械性能优于锻造件。
五轴打印可进行任意角度的倾斜,无需支撑结构,能实现曲面定向和变姿态摆动沉积、曲面不等厚度片体沉积等,同时还可以对工件细节进行灵活修剪切削,解决了复杂精密零件的制造难题。
除了上述混合增材制造外,增减混合五轴加工中心还可进行零件表面涂层改性、修复再制造、材料梯度功能结构制造以及激光淬火等。
打印了解,相比国际同类设备,国产增减混合五轴加工中心的性价比更高。以大连海博瑞思公司(Hybrid Wise AM)的SVW80C-3D为例,该设备使用光纤激光器,具有极高的光电转化率,其构建体积为1000 mm x440 mm,X、Y、Z轴的行程分别可达800 mm、800 mm、
600 mm,定位精度为8μm,重复定位精度为5μm,沉积效率达到300cm3/h以上。虽然有如此多的优点,SVW80C-3D的价格并不高,并且维护使用成本低。
除SVW80C-3D外,海博瑞思还拥有LASERTEC65-3D、SVW80C-3D等规格的设备。据悉,该公司的五轴联动加工中心进入市场多年,已经十分成熟,性能稳定,精度良好,性价比高,在国内取得了骄人的销售业绩,同时也引起了国际客户的关注,客户群一直在稳定增长。