
說到3D打印,現(xiàn)在的技術(shù)路線非常多,大概有7種,這里介紹主流的3種。
1. 粉末床熔融——Powder Bed Fusion, 簡(jiǎn)稱PBF,包括選擇性激光熔化(SLM)和電子束熔化(EBM)兩類技術(shù)。使用激光或電子束逐層熔化金屬粉末,形成零件。
2. 定向能量沉積----Directed Energy Deposition簡(jiǎn)稱DED,包括激光金屬沉積(LMD)和電弧增材制造(WAAM)。通過激光或電弧將金屬粉末或絲材熔化并沉積成型。
3. 極高速激光熔覆---Extreme High-Speed Laser Cladding簡(jiǎn)稱EHLA, 結(jié)合激光和粉末噴射,高速沉積金屬層,常用于涂層和修復(fù),也可用于增材制造。
在3D打印領(lǐng)域,由于日本主流的機(jī)床廠家 馬扎克Mazak、德瑪吉森DMG Mori、Okuma和Matsuura這些公司都是作為金屬切削機(jī)床制造商,主要聚焦于金屬3D打印的混合或?qū)S孟到y(tǒng),結(jié)合增材與減材的復(fù)合加工,提升效率和精度。
路線基于激光或電子束等能量源的粉末/絲材沉積或熔融技術(shù)。
1.馬扎克主要采用的是定向能量沉積技術(shù)DED-LMD路線和DED-WAAM路線。如INTEGREX i-400AM系列,支持金屬粉末或絲材逐層沉積成型,后續(xù)再進(jìn)行切削加工。多材料兼容,適用于大型零件涂層和3D構(gòu)建。
MAZAK的增材加工——LMD技術(shù)的應(yīng)用 具體介紹了DED— LMD激光定向能量沉積技術(shù)。
2.德瑪吉森DMG Mori的主要技術(shù)路線是 PBF和DED兩種技術(shù)并行。如LASERTEC 30 SLM系列,采用的就是PBF—SLM 選擇性激光熔化技術(shù)。LASERTEC 65 DED hybrid系列則采用的是DED— LMD路線。
3.Okuma也采用得DED-LMD技術(shù),如在MU-8000V Laser EX和MULTUS U3000 LASER EX系列。
4.Matsuura(松浦)也是采用PBF-SLM技術(shù),#108 松浦機(jī)械制作所的3D打印技術(shù)起源——和松下電器的合作(日本機(jī)床發(fā)展史18)
這些路線多為混合型,強(qiáng)調(diào)與傳統(tǒng)CNC的融合,以解決純?cè)霾闹圃斓木葐栴}。選擇取決于零件尺寸、材料和應(yīng)用,如Mazak/Okuma更偏向DED大型修復(fù)技術(shù),DMG Mori/Matsuura偏PBF-SLM高精度技術(shù)。
5.MAKINO采用是有別于前面幾家得EHLA,技術(shù)路線。
Makino也是采用的DED-LMD技術(shù),該技術(shù)已在AML500和最新AML900系列機(jī)床中廣泛應(yīng)用。
同時(shí)牧野機(jī)床與德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所在3D打印領(lǐng)域展開合作,共同開發(fā)EHLA 3D打印技術(shù)。并于2024年7月正式公布成果,并已應(yīng)用于AML500加工機(jī)上。實(shí)現(xiàn)高達(dá)30米/分鐘的有效進(jìn)給率。
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每種技術(shù)在精度、速度、成本和材料適用性上各有優(yōu)劣,選擇取決于具體應(yīng)用需求。DED-LMD適合大型結(jié)構(gòu)件高效制造與修復(fù),PBF-SLM主攻高精度小件。
整體DMG MORI技術(shù)更全面,MAZAK在DED技術(shù)上更成熟,MAKINO在歐洲市場(chǎng)和當(dāng)?shù)匮芯克脑贓HLA技術(shù)上的合作。
日本還有好多家機(jī)床廠家也進(jìn)入了3D打印領(lǐng)域,比如沙迪克。這里就不再做詳細(xì)的解讀。