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RIT将增料制造能力集成到哈挺公司的桥堡GX250五轴立式加工中心

2021-07-23 来源:合肥机械信息网

2018-03-21 13:28:26来源:《工具展望》

增料制造和减料制造是两个相反的概念,但也可以一起协同工作的新型伙伴。位于纽约州的罗彻斯特理工学院(RIT)和总部位于美国埃尔米拉的哈挺公司就是这样一对伙伴。RIT的研究人员正在将增料制造能力集成到哈挺公司的桥堡GX 250五轴立式加工中心。该研究的目的是创造一种混合制造系统,可比以传统制造方法更低的成本来生产更精密的零件。

研究人员正在该加工中心内增加部件来实现定向能量沉积技术(DED)。DED采用集中热源如高能激光来制造零件。该工艺同时熔化基体材料和粉末原料(通常为金属粉末,也可以为陶瓷、聚合物和金属基复合材料),并融入基体熔池。

该项目的负责人,RIT凯特格里森工程学院的工业和系统工程的助理教授Ronald Aman指出:就像焊接一样,该工艺也有熔化和再固化过程。小熔池的固化在不到一秒的时间内完成。

DED头部经过一回合,可产生一层固态材料。材料一层一层累加,最终可产生3D零件。Aman希望这种情况能迅速改变。其研究团队正在GX 250机床上安装多个送粉器,可将不同的金属和陶瓷粉末吹到DED熔池。Aman指出,打开多种材料组合的混合门,可使用户制造零件时从一种材料平滑过渡到另一种材料。其结果是,材料组成没有突变,消除了常见的因材料机械和热性能巨大差异造成的失效点。

哈挺 GX250 五轴立式加工中心

什么要将增料制造和减料制造组合在一起?Aman指出,通常增料制造机床生产的一些零件内部无法进行精加工,使零件内部达不到航空标准或汽车行业要求。但是采用混合加工的方法,通过添加材料和去除部分材料,可实现零件内部要求的精加工。

Aman指出:制造零件时拥有这个能力是一个巨大的优势。与纯增料制造不同,混合制造的另一个优势是“任何时候都可以开始制造,而不必担心原材料问题。可从不锈钢块料开始,这比同质量的增料粉末便宜很多。就像通常的CNC加工一样,去掉块料上不是零件的部分。然后,如果有复杂的几何特征,可通过增料方法添加。”

混合系统的用户也可以在现有零件(如损坏的零件)的基础上开始工作。去掉零件的损坏区域以后,混合系统能通过增料方法再造该区域。然后通过精加工再造区域使零件满足技术要求。

Aman期望RIT的项目系统能在3月中旬投入运行,并用于混合制造的研发。哈挺的任务是提供现场服务,以及设计和应用工程服务。

该项目的其他合作伙伴还包括位于麻省牛津的IPG Photonics公司,提供系统激光;位于英国达拉斯和莱斯特郡的混合制造技术(Hybrid ManufacturingTechnologies)公司,提供DED工艺的激光熔覆头。

该合作项目的主要目标之一是要开发混合系统的刀路生成软件。据Aman所言,目前还没有在5轴设备上可靠生成增料和减料工艺刀路的软件。

尽管如此,混合制造系统已经上市。Aman指出:“期望未来几年该技术会变得更加主流。”

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