由粉末和激光制造部件

2018年11月30日文章 

Laserschmelzen

从锻造或铸造转为激光逐层打印新部件:这一趋势在行业中日益扩大。长期以来,所谓的增材制造主要用于原型生产。费斯托如今首次以铝材制造量产部件。

粉末如波浪般飘落在板材上,并不断形成均匀的连续叠层。明亮的激光从上向下辐射,并在特定位置熔融,使其结合在一起。更多粉末添加其中,然后再次开始相同程序:这便是在增材制造中打造新部件的过程。自20世纪80年代以来,该工艺开始在工业领域获得使用,最初仅用于塑料。今天,其他材料,例如铝同样能够用于此工艺。

良好准备是关键

每个部件都始于客户或设计人员在计算机上创建的3D CAD设计。在生产开始之前,CAD模型在增材制造设备(3D打印机)的制造空间中接受虚拟对中和定位。生产部门检查哪个位置最适合组件的几何形状。

如果使用金属作为材料,则安装空间中的精确布局尤其重要。该材料需要支撑结构,以防止发生变形,例如侧面发生卷翘。在增材制造结束后,这些支撑结构必须易于机械移除。因此,特别是对于量产部件,在设计之前调整部件方向十分重要。

安装空间中的铝制印刷部件:在印刷之后手动移除蜂窝状支撑结构和其上焊接部件的基板
安装空间中的铝制印刷部件:在印刷之后手动移除蜂窝状支撑结构和其上焊接部件的基板

逐层打印直至成品完成

找到正确的位置后,3D打印机即可开始工作。在安装空间中插入铝板——所谓的基板,拧紧并加热至约170度。然后,涂布机在板上来回移动,涂覆铝粉,并用激光在CAD模型指定的位置将其熔融。每一层的厚度约50微米,与人的头发近乎相同。

在制造过程结束后,整个安装空间充满粉末。隐藏在其中的便是成品部件。工厂操作员用真空抽吸装置吸走散落的粉末。这些被送回粉末容器中,可以重复用于下一次制造。之后,工作人员移除基板和部件。在接下来的步骤中将清洁部件,分离基板,移除支撑结构,并在需要时重新修整重要区域,例如通过CNC铣削,最后完成新部件生产。

用于铝制部件生产的3D打印机
用于铝制部件生产的3D打印机

费斯托的首个量产部件

对于费斯托的DRRD活塞回转驱动器,用于能量馈通的空气管道是首次以铝材通过增材制造而成的量产部件。回转驱动器主要用于与旋转相关的夹持任务,例如传送带抓住夹心巧克力、旋转并装入位于另一条传送带上的包装中。能量馈通通道确保空气管道和其他电缆布置于回转驱动器内部。由此,这些不会缠绕在驱动器外部,也不会在回转时造成阻碍。未来还计划采用增材制造工艺打造其他部件。

用于DRRD活塞回转驱动器中能量馈通的空气管道是费斯托以铝材通过增材制造工艺打造的首个量产部件
用于DRRD活塞回转驱动器中能量馈通的空气管道是费斯托以铝材通过增材制造工艺打造的首个量产部件

在此观看3D打印机的运行 :