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                二極管【激光器應用於熔覆、增材及混合制造

                來源:榮格工業網    關鍵詞:激光熔覆, 二極管激光器, 增材制造,    發布時間:2018-11-14

                設置字體:
                 利用激光器來打造金屬部件的兩種重要手段分別是粉末床法和直乾坤布袋接能量沈積,後者又稱之為激光金屬沈積(LMD)。 Laserline 公司主要關註的是第二¤種類型。 根據應用,LMD 能夠以更高兩米左右的生產率(沈︽積速率可轉化為更高的產能)生產出更 並沒有多說什麽大的部件尺寸◣,這是因為與√粉床設備不同,這種增材制↙造工藝不受建築空間的尺寸限制。在許多情況下,它¤的加工速度也要快得多。

                利用激光器來打造金屬部件的兩種重要手段分別是粉末床法和直接能量沈積,後者又稱之為激光金屬沈積(LMD)。 Laserline 公司主現在最要緊要關註的是第二種類型。 根據應用,LMD 能夠以更高的生產率(沈積速率可轉化為更◥高的產能)生產出更大的部件尺寸,這ζ是因為與粉床設備不同,這種增材制造我誓不為人工藝不受建築空間的尺寸限制。在許多情況下,它的加工速度也要我王愛上了一名人類男子快得多。

                基於本文中的示例↘,Laserline 確定了公司操作的四個主要的增〖材制造「應用領域←。這些領域除了通過增材制造生產◢完整部件外,還包括焊接修復應用或混合機械 ——這是一種傳統機加工和激光技】術的組合,第四個主要應用領域則是在常規制造的部件上提供功能區域。

                TIM截圖20171123103651

                64 鈦粉末采用閉環過程控制進行增ξ材制造(圖片來源:Fraunhofer CLA)


                增材制造技術能夠在單個生產步驟中生〗成形狀和結構,並且幾乎沒有材料損失,沒有後期加工和卐零工具磨損(近凈看著這一幕成形制造)。因此,可以使用粉末∞材料或線料。使用線料的好處是可以獲第十五得100%的材料利用率。

                下圖展◤示的是一個使用鈦材料打造的增材制造例子,工藝中也運用了禦錦過程控制。 基於相機的系統(在這︻種情況下是E-MAqS)能夠測※量熔池的尺寸和溫度。此外,它可以向激光源提供反饋並相應地調節激光功率以↘保持熔池的理想尺寸。這繼而確保了零件制造的可ㄨ重復性以及一致性,並卐且零缺陷。

                另一個有前景的方法是將激光光源整合》到機床中。有幾種混合機床♂概念正在開發中:其中之一是增材和減材的結合,這實現了新的制造水平。 一個例子是激光器與5軸銑床◎的組合。 集成的我歐呼自認為是絕世天才二極管激光器逐層沈積粉末金屬,形成非常緊致的固體金屬部件。 之後的銑削操作不需要更改設置,可以直接在所需的區域完♀成表面加工。

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                傳統的銑難怪他們知道這遺跡削機床與增材制造技術集成的示例(圖片來源:DMG Mori-Seiki)


                激光和銑削之間的靈活切換也能夠對難⌒ 以達到的最後一個部件的區域進行精加工。具有底切,內部幾何形狀和懸垂件的設計完全不需要支撐結構。如今,制造全新的結構和設計已經成為可能。所有可焊接金屬,只要能以粉末形式臉色復雜出現,就可以被使用,例如鋼,鎳和鈷合金以及■鈦,青銅或黃【銅。

                從Laserline 的角度看,增材制造的第三個重要領域是焊接修復應用。渦輪葉片的修復可能是最廣聚頂強者泛使用於工業化♂領域的應用。蒸汽機中的渦輪◤葉片,尤其是前兩排,承受了大量的腐蝕磨損。可以通過放置幾層(主要是鎳/ 鈷基超ぷ耐熱合金)的方式並沿著加工表面來修復磨№損區域,而無需替換整個部件。

                與制造新刀片相比,這種再制造流程節省了高達90%的材料←和能源成本。盡管渦輪葉片是激光焊接修補中最突出的例子,該步驟也可以用來修復其它部◤件。例如,蝸桿軸,螺旋齒輪,模具等等。 當談及增材制造時,大多數人都會聯想到生產完整的∑ 零件。 但事實並不總是如此。 通常,從經濟的觀■點來看,在合適他的地方為常規(且相對便宜的)的生產部件增加一個功能區是更有意義的。

                在這種情況下,100磅的耐磨鎢鉻鐵合金21粉末材料沈積在金屬@管基體結構上以形成擠出也沒必要不給對方面子機螺紋。 另一個例※子是傳感器需要屏蔽磁性幹擾,可以在鉆頭上加上功能層。 鑒於此,通過使用常節不多規和增材制造技術的巧妙組合,既可以生產出先進的零◣部件,又不會增Ψ 加成本。