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加工新形态:高速铣削与激光烧结结合

导读: 美国机床制造商Sodick近日推出了一款增-减材混合制造设备OPM250L,旨在改变当前的模具制造行业。

美国机床制造商Sodick近日推出了一款增-减材混合制造设备OPM250L,旨在改变当前的模具制造行业。这款机器的减材部分采用的是高速铣削(主轴转速高达4.5万rpm)技术,增材部分采用的则是直接金属激光烧结(DMLS)3D打印技术 — 与其它多数类似混合制造设备采用的激光沉积技术有所不同。

OPM250L的工作方式是这样的:首先,通过一个500W的光纤激光器烧结的金属粉末,开始3D打印目标物体(最小层厚50微米)。接着,在打印到10层左右之后,铣削会介入,开始切除任何多余的部分,对目标物体进行修整,直至其全部构建完成。

▲转速高达4.5万rpm的主轴(左)与功率500瓦的光纤激光器(右)

OPM250L的构建体积为250毫米 x 250毫米 x 250毫米,非常适合制造相对较小但非常复杂的金属部件。通过结合3D打印与铣削技术,它制造出的零件可以同时拥有很高的精度和致密度,因为其铣削工艺可实现最高Ra 2(美国标准粗糙度,介于6级7级之间)的表面切割和Ra 0.47的移位切割,而DMLS技术可实现的打印件致密度高达99.99%。

OPM250L采用了先进的CAM系统,不仅可以导入CAD数据,而且可以生成最佳的激光照射与加工参数,所以具备极强的一次性制造能力,也就是说一次就能完成通常需要由多个单独部件组成的物体。另外,它还是完全自动化并且可以远程操作的,即便现场没有工作人员也能正常运行,所以可以使物联网(IoT)技术的整合更简单。

为证明OPM250L的性能,Sodick还特意举出了一个实例:有一个对象,如果采用普通方法,必须先单独制造出30多个部件再进行组装。但使用OPM250L,他们硬是将组件数量减少到了只有2个。更棒的是,这还让交货时间缩短了55%,同时令制造成本降低了38%。

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