增材制造:
金属部件增材

稳定的加工- 熔覆层均匀、无孔洞:高效增材

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零部件的增材制造也被称为3D打印,有多种工艺。激光熔覆,在此也可被理解为激光金属增材(LMD),意义越来越重要。 它使得成型与结构塑造在一个生产步骤之内就可实现 - 而且几乎不会产生材料变形、后续加工和工具磨损(near-net-shape manufacturing)。这里会使用同样的材料进行加工。部件会根据加工系统的相应编程被生成。除了不锈钢,也可运用在铝、钛和超合金的加工上,例如飞机制造中的涡轮、机身和机翼。

增材制造加工工艺 - 概览

增材制造所需的主要工具为可移动的打印头,一般由激光镜头、金属粉末熔覆喷嘴或送丝器组成。打印头在加工平台的上方移动,丝状或粉状的填充材料被激光熔化,冷却后形成一层熔覆层,由此按照三维构件的设计要求将构件一层一层地打印出来。这样的工艺源于激光熔覆的原理。 它与激光熔覆的唯一区别在于它形成了三维立体的构件。

二极管激光器的加工优势

Laserline二极管激光器产生的激光为平顶式能量分布,因而形成的熔池非常平静。在这样稳定的工艺控制下形成的材料层均匀、无裂纹。将激光源集成于加工机器中可以优化生产工艺。 

应用案例

使用送丝的增材制造法

增材制造-也被称为3D打印-作为相对较年轻的制造方法,它通过将材料一层一层堆叠从而形成构件。这种方法最初是为了制作原型而被发展,如今它主要被用于生产几何形状复杂、1-1000件小批量生产的结构件制造。

将激光源集成到加工工具上

将激光源集成到加工工具上是 很有前景的优化工艺的方法。比如用户曾将Laserline二极管激光器LDM集成到一个五轴铣床,使增材制造与减材加工可以自如切换:激光可以实现粉末熔覆,而铣头用于实现减材机械加工。 

集成后的二极管激光器可以大面积喷涂粉末,形成部件的基本结构。铣头仅在局部集中加工。激光器和铣头的自由切换确保了部件零件的后续加工,这在成品上是不可行的。这为新的应用和几何形状加工提供了新机遇。

多重组合的应用

除了激光粉末增材与机械减材一体交互应用上,Laserline二极管激光器在增材制造上多样的应用可能性可以为用户提供更多的选项。比如,激光器可以被集成于一个12轴铣床,除了粉末熔覆,还可以实现激光焊接与淬火。在此,除了安装激光和熔覆喷嘴,还需安装相应的加工镜头,用户可以根据具体加工要求切换加工头。因此,各种复杂的加工过程可以基于同一个激光源来实现。