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增材与减材同台唱戏,涡轮发动机燃烧器的高效制造

日期: 2016-05-19
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       当前普遍的共识是增材制造(3D打印)与减材制造(CNC机加工)的关系并不是替代关系 ,而是互补关系,针对于某个应用,将增材制造和减材制造的优势发挥出来,可以极大的 提升生产水平。 大隈认为最大化增材制造与减材制造潜能的方法不是将两种技术集成到同一台设备中,因 为加工环境和加工速度不一样,对于集成到同一台设备来说,一种技术在加工的时候,另 外一种技术处于“等待”状态,这对设备的产能是浪费的。而将两种技术独立开来,中间 由自动化机器手或者是多托盘系统来实现协调作业,可以将工作效率最大化。 

增材与减材同台唱戏,涡轮发动机燃烧器的高效制造

       除了加工速度,将增材加工与减材加工分开的另外一个原因是两者对加工环境的要求不一 样。RPM的激光沉积系统的设计是为了保持氧含量低于百万分之10(PPM)以防止金属粉末 的氧化,工作区露点低于50°C。在增材制造完成后,将零件送去热处理将有效提升零件的性能,热处理无论是外包还是在自 动化过程中内部进行都可以,结合热处理工序都不会破坏工艺流程,从一台机器到另一台机 器的自动生产线显示了充分的柔性化,而后期的其他工序包括清洗、标识、检验等,都很容 易融合进来。 

       本案例中为什么要将增材制造和减材制造结合一起,一个明显的好处是节约材料、缩短加工 时间以及节约成本。原来如果仅仅通过CNC一种加工工艺,则需要将2000磅的锻件工件加工 到200磅的零件,这意味着1800磅的金属去除量。而通过激光沉积的增材制造方法,只需要 400磅的锻造工件,这意味着只有200磅的切削去除量,那么同样多的材料通过增材与减材的 组合就可以生产九个零件,而不是一个零件。 

 

  图片与文字来源于3D科学谷  

 

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