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腰带
2022-07-13 16:59:23 燕山机械网
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。”