激光熔融风喷金属粉末成形技术 2017-07-25T22:31:12+00:00

LENS激光熔融风喷金属粉末成形技术

我们的激光熔融风喷金属粉末成形(LENS)系统是使用大功率激光将金属粉末致密地熔融到三维基底结构上的。这个系列的 3D 打印机是使用计算机辅助设计 (CAD) 文件所提供的几何形状数据来自动驱动和控制金属材料的逐点逐层熔融堆积过程的。它所配备的附加的软件和闭环控制系统能够确保堆积材料的几何完整性和机械可靠性。


LENS 850-R系统概览

我们的LENS的工艺过程是在充满氩气的密封工作腔内进行的。这样, 工作腔内的氧气和水份含量可以保持低于 10 ppm, 以确保部件的清净和防止材料的氧化。 金属粉末原料是由Optomec 专有的、可精确调控流量的粉末输运系统传送到喷头处。当完成了一个单层材料的熔融堆积之后, 粉末喷头就会继续移动到下一层。这样, 整个固体部件就可以逐层地被构造出来。对熔融堆积完成后的部件还可以进行加热处理、热等压压制或任何特定的机械修整。

利用大功率激光、工艺参数控制和对整个工作环境的控制使得我们的LENS技术能够有效地加工多种像钛、不锈钢、铬镍铁合金®那样的高性能金属材料,并能满足特殊应用中所需的关键质量要求。有了LENS这样的增材处理功能, 各种需要高度控制的金属加工便成为可行的了。

我们的LENS技术既可以作为已建即用功能系统配置来使用,也可以作为模块化的打印装置融入集成到现有的或新组建的 CNC 机床系统中。于是,我们的LENS金属增材打印设备就可以与传统的机械加工在同一平台系统中工作,以利用现有的资本资产让您的机械师使用熟悉的用户界面来操纵添加的增材打印功能。

LENS 3D 增材打印机及其应用

我们Optomec 的3D 金属打印设备可以用于在产品的整个生命周期中进行材料的研发、功能性原型的设计、增材与切削的混合式加工制造、表面涂层、返工和修补。

  • 修补损伤的部件
  • 返工和对半成品的加工
  • 快速原型制作
  • 表面涂层
  • 混合式加工制造
  • 材料的研发
  • LENS 450用于可行性实验的简化入门级小尺度打印机
  • LENS M$-7用于中尺度快速产品原型开发的打印机
  • LENS 850-R大尺度打印生产的设备
  • 可融入集成到CNC 机床系统中的LENS系列
  • 可融入集成到其他各种生产加工系统中的模块化LENS打印机

LENS 在打印制作3D 金属部件中的主要优越性

  • 丰富的经验 —二十多年为工业应用提供LENS金属增材打印技术和设备
  • 灵活性—我们的LENS金属增材打印技术可适用于整个产品的生命周期中的各种加工制造
  • 经济实惠—可将LENS技术融入集成到低成本立式铣床上
  • 独特的功能—可将不同材料打印成单一样品并使其产生成分比例渐变
  • 高质量—闭环控制工艺参数以确保每个产品都符合同样的质量要求
  • 精确性 —高度聚焦的局部加工过程, 以减小加热和受热区域
  • 混合型—在现有组件上添加新的功能或进行修复

修补损伤的部件

对高价值金属组件进行损伤修补是最大限度地提高其使用寿命、降低设备运行成本并有助于维持其常备就绪的一个至关重要的环节。采用在磨损或损坏的区域局部添加材料的修复方法使得您能够通过特殊的工艺参数控制而获得出色的材料性能。我们的 LENS部件修补工艺是具有高度针对性、精确地以尽量小的受热区域将添加的材料熔融放置到磨损或损坏的位置, 使其能够修复那些燃气涡轮发动机中常见的最敏感的薄壁组件。经LENS增材修补的组件材料机械性能通常是等同于甚至优于锻造的材料。我们 LENS系统可在现有组件上进行增材修补的能力使它成为在设备维修和组件损伤修补中非常重要的有效工具。

为了能够修补国防和航空航天组件, 我们的 LENS打印制作工艺是经过了严格流程参数优化的。 目前它正在世界各地的检修服务设施中被广泛用于金属部件维修和组件损伤修补。


用LENS打印机进行部件修补

快速产品原型的打印制作

金属产品原型组件可以用 LENS打印机直接从计算机上的CAD 模型快速地制作出来。我们的 LENS打印机可以制作很大尺度的金属部件,而且它的打印速度通常能比其他的金属增材制造方法快 10倍以上。 新的设计概念可以通过CAD 原型模型的修改调整而得到快速评估, 以缩短从研发设计到首批产品生产的时间。

金属材料的研发

我们的 LENS打印系统可使材料研究人员迅速地试制出具有卓越性能的新颖金属材料。如果使用传统的金属处理设备,研究人员通常需要耗费大量的时间进行材料研发, 因为他们只能对每一种材料样本进行单一材料的化学评估。使用LENS打印系统, 研究人员可以将多种金属材料以成分渐变的形式结合为单一样本, 于是能够用一种样本就测量出冷却率、材料成分比例与微组织结构、机械性能的相关关系。


使用LENS打印制造金属成分渐变的材料结构 (由波兰军事大学提供)

混合式加工制造

混合式金属加工制造方法为工业制造商们提供了巨大工艺流程改进的前景。

混合式加工制造方法这一术语是用来描述结合金属增材制造(AM)技术和传统的切削技术, 从而使每一道工序能够在同一台机器上对同一部件进行加工。这种混合式加工制造方法可以降低采用金属增材制造新技术的风险与成本, 并为工业制造商们提供了一种更务实的、渐进的工艺流程改进途径。

我们Optomec 已经将其金属增材制造技术设计成模块化的LENS打印装置,可与其他金属加工制造的工作平台(如数控铣床、机床、机器人或特制构架)组成混合式的生产加工系统。例如, 当LENS打印装置被融入集成到 CNC 立式铣床后,就可以在一台机器构架上对同一金属部件进行局部堆积材料和切削之类的增材、减材加工制造或修复。

使用混合式加工制造方法可以降低采用我们的增材打印技术的成本和培训障碍。我们的LENS增材打印打印装置可以被集成融入到现有的切削机床自动化平台上,提供了一种具有低成本起点的3D 打印金属的功能。 此外, 混合式的加工制造机器可以将增材和切削的工序控制集成到同一用户界面, 易于您的机械师利用熟悉的界面系统进行培训学习和加工操作。

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