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马扎克的五轴铣床可以直接近净成形金属零件
刘亚威

2017-12-25 | 聚焦

据工程网站2017年12月14日刊文,绝大多数航空航天制造商的机床操作工都知道铣削钛、镍和其它硬材料的难度,每一步都是工具和工件之间的战斗。但是你想过如果只需要一次就可以搞定呢?

这就是近净成形制造的承诺。在初始生产中,无论是铸造、锻造或者增材制造,零件都成形到接近成品零件的外形,极大减少后续要加工掉的材料量。发挥金属增材制造的潜力,同时解决其解析度和表面光洁度局限,将会是一个理想的工艺。

马扎克公司2016年9月推出的VC-500AM是一个带有增材涂覆头的五轴混合机床。涂覆头执行直接金属沉积(DMD)工艺,切削头与任何无轴机床具备同样能力。这一增材/减材相结合的能力允许人们在一次装夹内执行一个粗加工、增材操作以及精加工操作。在公司给出的视频中,样例是一个钻头零件,圆形钻头被加工,之后在金属弯曲表面上逐层建造,然后,切削头回来去除低解析度的增材材料。通过一次装夹中结合两种工艺,马扎克缓解了多种缺陷,比如铣削方面的材料浪费、难加工硬材料,以及DMD方面的低解析度和低表面光洁度。

该机床显而易见的应用是难加工材料的近净成形。当精加工一个3D打印完的特征时,只需要去除1.25mm的余量。这在加工时间、刀具磨损和材料方面都有降低成本的潜力。另一个有趣的应用是组合金属。一个更硬的合金可以逐层打印到一个更软的金属上。这可适合模具制造,刀具必须拥有一个硬的耐久的刀刃,但是必须具有足够韧性以处理应力不出现裂纹。一家企业报道称他们使用该机床做实验,用D2工具钢涂覆更软的1018钢。他们没有用昂贵的D2制作整个刀具,而是“好钢用在了刀刃上”,只在需要的地方花费。

马扎克公司正在航空航天与防务行业中寻找客户,因为他们有资源投资该机床。增材技术还为返工和修理昂贵的零件带来了新选择。以往是把贵重金属当废料,现在新金属可以在零件上构建并通过加工回到良好状态。

延伸阅读——多家机床制造商推出增材/减材混合机床

【德玛吉公司研制出增材制造/切削加工混合机床】

2013年12月,德玛吉公司宣布将推出一型组合了增材制造和切削加工的机床。该混合机床在现有的常规金属切削加工机床平台上增加了3D打印能力,3D打印头使用粉末喷涂与激光烧结进行金属增材制造。3D打印头可以安装在标准的德玛吉机床上,位置与金属切削主轴相反,能够防止碎屑和冷却液的污染。

目前,超过300种金属合金可以划算地应用于该机床。向工件表面喷涂金属粉末克服了常规工作台式3D打印机在工件尺寸、材料成本和工作包线方面的限制,表面精度可以达到125Ra范围。沉积速度有激光功率相关,从2~4kW,最大10kW。加入3D打印能力后的机床总价格比小机床要高,但比大机床要低。标准机床的能力包括标准的铣削、车削和多任务加工,混合机床将在2014年国际制造技术展览会上推出。

【三菱公司推出金属激光烧结混合铣床】

2014年2月,三菱电机公司的子公司MC机床系统公司宣布与日本Matsuura机床公司合作开发出了新型LUMEX Avance-25金属激光烧结混合铣床,面向北美市场销售。

最近增材制造在北美受到了狂热的追捧。然而,Matsuura公司的激光烧结混合铣床只在日本和亚洲的模具市场销售。MC机床系统公司的电火花加工机床销量在北美排名第一,这个合作很有意义。

MC机床系统公司电火花/铣削/水射流加工副总裁Nick Giannotte表示:“我们是这个业务中唯一专门献身于制造的公司,我们的销售网络富有经验,很多地区的市场份额超过40%。”

销售的扩张不局限于模具,两家公司还着眼于飞机工业。位于芝加哥、洛杉矶、多伦多和新泽西的技术中心将服务北美市场,展示LUMEX Avance-25机床的独特能力。

LUMEX Avance-25金属激光烧结unhealthy铣床是世界上唯一的一台将熔融金属激光烧结(3D SLS)技术和高速铣削技术集为一体的机床。机床可以高精度地生产复杂零件。

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