多激光系统下金属机的集成特点
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金属打印的一大弊端就是速度太慢,这当然跟工艺有关,在工艺无法获得进一步突破的情况下,增加激光器的数量可以缩短每一层打印的时间,这的确是提高效率的好方法。
笔者在以前的文章中曾细数SLM solution以及Trumpf的金属机技术原理,两者对于设备结构的改造可谓是打开了金属机升级换代的大门,与之相随的还有Renishaw等品牌。多激光系统的目的就是允许多个激光器同时处理一个组件,但这不仅仅与速度有关,更重要的是力求降低每个零件的打印成本。而且每一家都有自己的特色。
1. 利用自有资源解决发热问题
Ren-AM 500Q的成行空间为250×250×350 mm,打印尺寸比较常规,配备四台激光器,熔化能力高达150 cm3/ h。在如此小的空间内使用四台激光器,雷尼绍利用自己的资源解决了激光器发热问题。由AlSi10Mg制造的带有内部冷却通道的Galvo安装座(内部开发并安装在自己的设备上)—确保了光学系统的热稳定性。抽真空系统、集尘系统以及智能气体管路可以减少氩气等惰性气体消耗,并能有效分离烟尘、延长过滤器寿命。Ren-AM 500Q实现了自动化粉末和废物处理,经过筛分的粉末可循环进入打印室。
Galvo安装座
2. 高效自动化
通快是有名的机床制造商,其Truprint 5000 使用了该公司自己的三台光纤激光器。在该设备中,多激光打印提高了打印速度。圆柱形成型空间适用于直径最大为300 mm,高度为400 mm的零件制造。最高500°C的预热温度可确保零件的稳定、高质量制作,特别是对热作模具钢和钛合金,可有效防止开裂。作为跨界选手,Trumpf专注于系统的自动化,这使得Truprint 5000能够自动启动生产过程并将成型缸移动到操作位置。集成的零点夹紧系统可配合完成腐蚀、铣削或车削。内部换缸原理允许成型缸与成品打印零件一起延伸,而成型腔室保持惰性气体保护,下一个成型缸安装好后便可直接打印。拆包站也被无缝地集成到工艺链中,装满材料和零件的成型缸可以直接移动到拆包站,多余的材料可自动输送进入筛分站。其灵活的自动化界面使该系统适用于不同的工业和生产场景。
3. 粉末循环处理系统
SLM Solution配备了粉末自动化处理站,外部供粉系统、筛粉系统以及打印系统使设备实现了边打印、边筛粉、边供粉的循环空间,甚至当粉末不足时也无需暂停打印,只需从外部供粉系统即可实现粉末补充。所有进入打印机的粉末都会先经过筛分,保证没有超大颗粒或异物进入烧结过程。而打印完成的操作同样智能化和清洁化,通过筛粉系统与打印机相连的抽取装置直接将成型缸内的粉末抽取进入筛粉系统。整个系统处于惰性气体氛围的密闭环境中,与粉末完全隔离,确保了工作时最大的安全性。
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原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):多激光系统下金属机的集成特点