在一个系统中整合加法和减法制造过程来制造单个零件是可能的。有一个以上的方法,我看见几个在最近2015年快速显示长滩加州。今天我要告诉你关于美国的的系统结果使项目牵头Optomec使结构金属零件,和更少的成本比过去。
该公司参与了三个不同的美国制造项目，使用其镜片金属添加剂制造(AM)技术，在军事和航空航天领域应用多年，用于小批量生产和服务产品维修。一个几乎完成的项目是开发一个低成本的镜头打印引擎，可以安装在大多数机床上形成一个混合系统。该项目的主要目标是加快金属AM在美国工业中的使用。在RAPID公司，我见到了Optomec公司的营销副总裁肯·瓦塔尼安(Ken Vartanian)，他向我提供了详细信息。
桑迪亚国家实验室开发的镜片工艺是基于金属激光沉积，但它不是粉末床系统。相反，天富招商它使用吹制粉末，通常是工程合金，如不锈钢、工具钢、钛合金和钴合金。这些激光被连续吹过喷嘴，对准大功率激光器的焦点。其他版本的吹粉使用不同的热源，如电子束。在所有这些装置中，所产生的熔化金属池都是通过运动控制系统来移动的，而部件是在开放空间中建立的，因此可以比粉末床系统建立更大的部件。
Optomec的工艺可以在现有的非平的基底上添加金属:它们几乎可以是任何形状，因此这项技术被用于地基防御和非防御修复。一些制造商已经将AM与减法相结合，以充分利用每一种工艺的优势。例如，AM工艺只在需要的地方沉积材料，从而减少浪费，这在使用钛和超级合金等高价值材料时尤为重要。
“美国制造”项目产生了相对低成本的模块化发动机，作为机床系统的一部分，易于升级和维护。瓦塔尼安说，通过合并这两个混合系统可以大大减少机器零件的时间。这个项目包含了控制、工具路径生成和质量监控。其他合作伙伴包括洛克希德·马丁公司和作为技术顾问的美国陆军Benet实验室，提供综合加/减控制器的MachMotion，以及提供混合过程验证和优化的TechSolve。
在2015年快速发展的前一周，美国制造公司和一些合作伙伴在俄亥俄州辛辛那提的一场活动上公布了结果。Optomec的镜头打印引擎集成了上世纪90年代Fadal立式磨CNC机床，因此添加和减法过程可以在同一金属零件上执行。你可以在这里访问会议上的演示和混合系统的常见问题解答。第二台镜头打印引擎已经与另一台Fadal立式铣床整合在一起，这台机器正在安装在纽约州罗彻斯特市罗彻斯特理工学院的戈里萨诺可持续研究所。
混合系统保持其充分的CNC加工能力，而镜头打印头是在空闲的位置。对于快速成型，金属零件可以在刀具闲置的情况下进行3D打印。由于印刷和精加工可以一次性完成，该团队估计材料成本可以降低90%甚至更多。制造时间可以大大缩短。在一个案例中，建造一个不锈钢电子外壳所需的时间从一个完全铸造部件的52周减少到只有3周，减少了94%，这是由于使用镜头打印头对底座外壳进行加工，并在其上3D打印出垂直墙壁。此外，Vartanian说，设计可以在开发过程中做出改变。
打印引擎只包含核心镜头技术，还没有与所有的数控机床集成。Vartanian说，天富平台网站定价取决于客户已经拥有的解决方案的哪些元素以及他们是否具有内部集成能力。对于那些已经拥有激光和自己的机床基地，并知道如何做必要的集成，Optomec将出售透镜沉积头和粉末给料机合11万美元。在另一个极端，如果Optomec提供激光和机床底座，进行集成，并确保控制器能正确地进行调幅和减法处理，成本大约为50万美元。与之相比，完整版metal AM独立系统的售价为100万美元，一些新的混合系统的售价甚至更高。
Ann R. Thryft是设计新闻的高级技术编辑，材料和装配。27年来，她一直在撰写有关制造和电子相关技术的文章，涵盖了制造材料和工艺、替代能源和机器人技术。在过去，她也写过关于机器视觉和各种通信的文章。