拥有200多年历史的GF追求创新的精神成就了今时的成就。随着增材制造技术的日益成熟,属于未来前沿技术的3D金属打印技术以其高灵活的设计性、快速高效的成型能力以及精密的生产流程工艺正成为一种金属成型的趋势。GF在瑞士Stabio的AMotion Center便一直进行着这类技术的开发研究,并且在3D金属打印方面已有所应用。今天就为大家介绍一下我们是如何将一个飞机发动机零件打印出来的。
数据处理
在真正的打印过程开始之前,技术人员对于工件的生产数据进行准备。在此使用的软件是DMP Factory 500机型预装的重要组成部分。该软件制作出待加工产品的三维模型,此处示例为飞机发动机的涡轮后叶片。在特定情况下,这一过程要求多次的重复步骤,才能以最佳方式再现模型的三维几何形状。

打印准备
DMP Factory 500打印机由打印机由不同的模块组成。其中的一个是可更换料仓(Removable Print Module可拆卸打印模块,图中右侧)。用其容纳用来增材制造工件的金属粉末。除了粉末之外,料仓还包含一个成型平台。下一个步骤中,工件在它上面打印而成。成型平台固定在System 3R夹具上,确保其在后续过程中准确定位。打印前须将料仓装载到打印机模块(图中左侧)之中。

3D打印
工件的成型在被称作激光粉末床区域中逐层完成。首先由再涂层单元将金属粉末在成型平台薄而均匀地涂覆。三台激光器根据3D模型将金属粉末烧结。通过这一短时高温,粉末在特定位置得以增强。两个步骤不断重复,直至工件完全成型。通过这一方式,DMP Factory 500打印机能够对一些尺寸较大的金属件进行增材制造,尺寸可大至500×500×500毫米。

去除粉末
现在,带有已打印完成工件的可更换料仓将从打印机模块中卸载,装载进入“粉末管理模块(Powder Management Module)”。该模块通过振动和翻转运动,将剩余未烧结的金属粉末从工件和成型平台上去除。未使用的粉末可以再循环利用,用于下一个任务。

热处理
接下来工件连同成型平台将在热处理炉中加热。这是释放内部应力和工件固化所需的必要流程步骤。

后处理工序
现在工件已准备就绪,可以进行后续处理。此时,零件仍然与成型平台相连。通过System 3R夹具可将其精准地在铣床中固定。以此对于表面加以改进和精整、去除基底材料并进行钻孔。然后工件将从成型平台上分离,例如通过慢走丝线切割机床。为此,GF加工方案事业部量身定制了一款EDM CUT AM 500切割机床,将于2019年秋季向市场推出。

工件完成
生产流程现已完成。可能还需要进一步的加工步骤,例如手动抛光和清洁。成型平台可以用于新的任务。可更换料仓将为此重新载入(参见步骤2打印准备)。

这样一件3D金属打印零件就完成了,如此快速高效的成型方案大家是不是很期待?除本文实例的航空零部件之外,汽车领域也越来越有更多应用。想要了解更多细节,快与GF的小伙伴们联系吧!

