凭借LASERTEC 65增材制造工艺,德马吉森精机(DMG MORI)推出迄今为止独一无二的复合机床,该机床将创成式激光堆焊技术集成到一台全功能的5轴铣床中。
在产品生命周期越来越短,而部件越来越复杂和越来越个性化的年代,创成式制造工艺可帮助企业更快地制造新产品和创新产品。通过LASERTEC 65增材制造工艺,SAUER LASERTEC目前提供将激光堆焊与5轴铣削结合在一起的复合加工解决方案。此工艺通过金属粉末喷涂方式成形,这比在粉床中成形速度最高可快20倍。
为实现创成式制造,LASERTEC 65增材制造工艺配置了一台2kW的二极管激光器用于激光堆焊,其中,DECKEL MAHO全功能的monoBLOCK结构稳定的5轴铣床,还可实现高精度铣削加工。“由于可在铣削加工与激光加工之间进行全自动转换,LASERTEC 65增材制造工艺不仅适合带底切的复杂部件全套加工,也适用于修复加工,以及模具和机械制造或医疗器械所需的部分或全部喷涂加工。”位于德国Pfronten的SAUER LASERTEC公司销售经理弗里德曼雷尔指出。
创成式生产大型部件
不同于粉床中的激光烧蚀,激光堆焊技术可借助金属粉末喷嘴制造大型部件。由于堆焊生产速度可达3.5kg/h,因此,该制造工艺比粉床中用激光成形速度最高可提高20倍。与铣削加工结合后,可实现全新的应用。部件可分多个阶段堆焊,在各步堆焊过程之间可加入铣削加工,以便在部件因几何形状的原因无法用铣刀最终加工前,先将该部位加工到最终精度。
通过带SIEMENS 840D solutionline上的OPERATE 4.5操控界面的19in ERGOline对机床进行控制。激光加工过程的控制系统安装在一个单独控制柜中,这便于将此系统集成到其他的DMG MORI机床中。
制造3D轮廓
通过二极管激光器,金属粉末被逐层堆焊在基体材料上,并且与基体材料之间无气孔、无裂纹地熔合在一起。在此过程中,金属粉末成为与基体表面结合的高强度焊剂。同轴的惰性气体避免堆焊过程中发生氧化。冷却后,形成可进行机加工的金属层。
由于激光堆焊早已是一项成熟的独立技术,可非常理想地将其集成到DMG MORI的高品质CNC机床中。“切削工艺和增材工艺的结合,在将来会发挥更重要的作用,因为这种结合为用户带来许多新的可能和优点”,雷尔说道。
这种工艺的一个优点是可将不同材料层连续堆焊在一起。根据激光器的情况和喷嘴的几何形状,壁厚范围可达0.1~5mm。在没有支撑几何形状的情况下,也能层叠形成复杂3D轮廓。
成本低廉的解决方案
诸如用于能源和航空航天领域复杂部件加工的大型机床,通常价格昂贵。如果将粗加工、喷涂和精加工集中于一台机床,就为客户提供了一个具有价格优势的解决方案。此外,在能源和石油工业中,部件常常还必须喷涂抗腐蚀合金,避免磨损。堆焊技术可为如管材、接头、凸缘和特殊产品等在腐蚀性环境下使用的产品提供保护。采用复合机床可在一台机床上进行基体材料加工、喷涂以及精加工。从而节省费用,并缩短生产周期。
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