憑借LASERTEC 65增材制造工藝，德馬吉森精機(jī)(DMG MORI)推出迄今為止獨(dú)一無(wú)二的復(fù)合機(jī)床，該機(jī)床將創(chuàng)成式激光堆焊技術(shù)集成到一臺(tái)全功能的5軸銑床中。
在產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短，而部件越來(lái)越復(fù)雜和越來(lái)越個(gè)性化的年代，創(chuàng)成式制造工藝可幫助企業(yè)更快地制造新產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品。創(chuàng)成式制造工藝可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀和復(fù)雜工件的生產(chǎn)。通過(guò)粉末噴嘴進(jìn)行激光堆焊與銑削加工共同構(gòu)成的獨(dú)特復(fù)合技術(shù)，為用戶提供全新應(yīng)用和幾何形狀可能。通過(guò)LASERTEC 65增材制造工藝，S
AUER LASERTEC目前提供將激光堆焊與5軸銑削結(jié)合在一起的復(fù)合加工解決方案。此工藝通過(guò)金屬粉末噴涂方式成形，這比在粉床中成形速度最高可快20倍。
過(guò)去，增材制造工藝市場(chǎng)飛速增長(zhǎng)。然而，迄今為止，該工藝只限于生產(chǎn)傳統(tǒng)工藝無(wú)法加工的樣件和小部件。通過(guò)兩種工藝的結(jié)合—即在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行增材加工和切削加工，增材技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)加工方法的補(bǔ)充和增強(qiáng)。
為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)成式制造，LASERTEC 65增材制造工藝配置了一臺(tái)2kW的
二極管激光器用于激光堆焊，其中，DECKEL MAHO全功能的monoBLOCK結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的5軸銑床，還可實(shí)現(xiàn)高精度銑削加工。“由于可在銑削加工與激光加工之間進(jìn)行全自動(dòng)轉(zhuǎn)換，LASERTEC 65增材制造工藝不僅適合帶底切的復(fù)雜部件全套加工，也適用于修復(fù)加工，以及模具和機(jī)械制造或醫(yī)療器械所需的部分或全部噴涂加工”，位于德國(guó)普夫龍騰(Pfronten)的SAUER LASERTEC公司銷(xiāo)售經(jīng)理弗里德曼.雷爾(Friedemann Lell)指出。
創(chuàng)成式生產(chǎn)大型部件
不同于粉床中的激光燒蝕，激光堆焊技術(shù)可借助金屬粉末噴嘴制造大型部件。由于堆焊生產(chǎn)速度可達(dá)每小時(shí)3.5 kg，因此，該制造工藝比粉床中用激光成形速度最高可提高20倍。與銑削加工結(jié)合后，可實(shí)現(xiàn)全新的應(yīng)用。部件可分多個(gè)階段堆焊，在各步堆焊過(guò)程之間可加入銑削加工，以便在部件因幾何形狀的原因無(wú)法用銑刀最終加工前，先將該部位加工到最終精度。
復(fù)合機(jī)床具有銑削優(yōu)點(diǎn)，例如精度高和表面質(zhì)量高等，與堆焊技術(shù)的靈活性和堆焊的高速度結(jié)合在一起。“在目前通過(guò)銑削加工材料切除率達(dá)95%的整體構(gòu)件中，采用增材工藝，只在需要的地方堆焊材料。這樣，材料損失降低到5%。由此大大節(jié)省了原材料和成本”，弗里德曼.雷爾解釋道。
激光器包括堆焊頭都安裝在銑削主軸的HSK刀柄中。機(jī)床進(jìn)行銑削加工時(shí)，該激光器可自動(dòng)存放在安全存放位中。通過(guò)帶SIEMENS 840D solutionline上的OPERATE 4.5操控界面的19英寸ERGOline對(duì)機(jī)床進(jìn)行控?制。激光加工過(guò)程的控制系統(tǒng)安裝在一個(gè)單獨(dú)
控制柜中，這便于將此系統(tǒng)集成到其它的德馬吉森精機(jī)(DMG MORI)機(jī)床中。
制造3D輪廓
通過(guò)二極管激光器，金屬粉末被逐層堆焊在基體材料上，并且與基體材料之間無(wú)氣孔、無(wú)裂紋地熔合在一起。在此過(guò)程中，金屬粉末成為與基體表面結(jié)合的高強(qiáng)度焊劑。同軸的惰性氣體避免堆焊過(guò)程中發(fā)生氧化。冷卻后，形成可進(jìn)行機(jī)械加工的金屬層。
由于激光堆焊早已是一項(xiàng)成熟的獨(dú)立技術(shù)，可非常理想地將其集成到德馬吉森精機(jī)(DMG MORI)的高品質(zhì)CNC數(shù)控機(jī)床中。“切削工藝和增材工藝的結(jié)合，在將來(lái)會(huì)發(fā)揮更重要的作用，因?yàn)檫@種結(jié)合為用戶帶來(lái)許多新的可能和優(yōu)點(diǎn)”，雷爾說(shuō)道。
這種工藝的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可將不同材料層連續(xù)堆焊在一起。根據(jù)激光器的情況和噴嘴的幾何形狀，壁厚范圍可達(dá)0.1mm到5mm。在沒(méi)有支撐幾何形狀的情況下，也能層疊形成復(fù)雜3D輪廓。
一些部位由于部件的幾何形狀而無(wú)法被銑刀或
其他刀具接觸加工前，分層進(jìn)行精確切削加工。兩種工藝的結(jié)合是維修工作和工具及模具制造的好方法。也是輕型部件、樣件或小批量生產(chǎn)提供了許多新選擇—尤其是在大型部件的生產(chǎn)，因?yàn)槠渌霾闹圃旃に囀芸臻g限制無(wú)法應(yīng)用。
成本低廉的解決方案
諸如用于能源和航空航天領(lǐng)域復(fù)雜部件加工的大型機(jī)床，通常價(jià)格昂貴。如果將粗加工、噴涂和精加工集中于一臺(tái)機(jī)床，就為客戶提供了一個(gè)具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的解決方案。
此外，在能源和石油工業(yè)中，部件常常還必須噴涂抗腐蝕合金，避免磨損。堆焊技術(shù)可為如管材、接頭、法蘭和特殊產(chǎn)品等在腐蝕性環(huán)境下使用的產(chǎn)品提供保護(hù)。采用復(fù)合機(jī)床可在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行基體材料加工、噴涂以及精加工。從而節(jié)省費(fèi)用，并縮短生產(chǎn)周期。
LASERTEC 65增材制造的亮點(diǎn)
? 激光噴涂與銑削技術(shù)獨(dú)一無(wú)二的組合可實(shí)現(xiàn)最佳表面以及最佳部件精度；
? 采用粉末噴嘴的激光堆焊：比粉床工藝快20倍；
? 還可生產(chǎn)全套零部件；
? 無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)眾多3D幾何形狀，包括底切；
? 渦輪部件以及在工具和模具的修理；
? 耐磨層應(yīng)用；
? 銑削和激光加工之間全自動(dòng)轉(zhuǎn)換的全套加工；
? 巨大的加工區(qū)，用于加工直徑650mm、高360mm以及最大重量1000kg的工件；
? 接近性能好和操作舒適：機(jī)床門(mén)開(kāi)度1430mm，正面接近性能好；
? 占地面積僅7.5平方米。
