金屬3D激光打印機主要功能

制造液壓零部件的方式通常包括對鑄造件進行機加工，以及對金屬棒料進行機加工。然而，從空客宣布的飛機擾流器3D打印液壓件量產(chǎn)計劃中，我們可以感受到金屬3D打印這種增材制造技術已悄然成為液壓件制造領域中的正式“成員”。那么，當企業(yè)需要制造液壓零部件時，究竟是使用傳統(tǒng)的制造技術，還是采用金屬3D打印技術呢？意大利液壓制造商Aidro Hydraulic的專家對此分享了一些經(jīng)驗。

減材 or 增材？客戶需求是出發(fā)點

Aidro Hydraulic公司1982年成立，成立以來一直專注于設計和生產(chǎn)液壓系統(tǒng)中的零部件，所推出的液壓閥體產(chǎn)品包括方向閥、止回閥、流量閥、壓力閥和比例閥。2017年，Aidro Hydraulic 在35年液壓零部件傳統(tǒng)制造經(jīng)驗的基礎上正式推出了金屬3D打印的液壓產(chǎn)品，其中包括3D打印的液壓閥體。

圖片來源：Aidro Hydraulic

現(xiàn)在，無論增材制造技術還是以機加工為主的減材制造技術都已在Aidro Hydraulic生產(chǎn)線中得到應用。那么，Aidro Hydraulic 是如何在兩種技術之間做選擇的呢？對于這個問題，Aidro Hydraulic公司是從客戶的具體需求出發(fā)進行考慮的，在確定使用哪一種制造技術之前，他們會對考慮以下幾個因素：

生產(chǎn)數(shù)量：傳統(tǒng)制造技術適合大規(guī)模生產(chǎn)，對于小批量的復雜液壓件3D打印技術則更經(jīng)濟。

交期：用CNC機床加工金屬棒料，制造周期為30-60天；如果是對液壓鑄造件進行加工，那么從鑄造到完成加工的周期為6-12個月；用金屬3D打印技術制造復雜液壓件的周期可以縮短至幾天之內(nèi)，如果打印件需要進行機加工，則周期需要增加1-2周。

材料選擇：液壓零部件的制造材料必須具有足夠的強度和耐腐蝕性，才能安全地應對液壓系統(tǒng)的高壓，傳統(tǒng)液壓技術中最常用的材料是碳鋼，不銹鋼和鋁。 金屬3D打印設備可加工的材料包括：不銹鋼（AISI316L）、鋁、鈦（Ti6Al4V）、鉻鎳鐵合金（625或718）、馬氏鋼…

原型設計：如果客戶要制造的液壓件是用于設計驗證的原型，那么，金屬3D打印技術則更具靈活性，它的價值在于可以短時間內(nèi)同時打印出不同型號的設計原型。

Aidro Hydraulic 曾經(jīng)服務過一家企業(yè)客戶，客戶當時的要求制造出少量堆疊式的減壓閥。該閥體的傳統(tǒng)標準品由鍍鋅鋼鐵制成，在需求數(shù)量少的情況下使用傳統(tǒng)加工方式的成本相對昂貴，并且交期較長。在此情況下，Aidro Hydraulic 采用了增材制造技術為客戶制造這些減壓閥，打印材料為AISI316L不銹鋼。

圖片來源：Aidro Hydraulic

Aidro Hydraulic 針對增材制造技術對減壓閥進行了重新設計，設計的結果是閥體的重量減少60%，閥體的結構壁與原始閥體相比擁有相當?shù)牧W性能。此外，Aidro Hydraulic用250bar的壓力對金屬3D打印的閥體進行了測試，測試結果達到傳統(tǒng)閥體的水平。

Aidro Hydraulic針對這個減壓閥，對減材制造技術和增材制造技術各自的優(yōu)勢分析如下：

資料來源：Aidro Hydraulic

從這個對比圖中我們可以看到，Aidro Hydraulic 推出金屬3D打印液壓產(chǎn)品的原因不僅是為了應對客戶的小批量生產(chǎn)需求。當使用金屬3D打印技術時，Aidro Hydraulic的設計師在進行產(chǎn)品設計時也獲得了更大的空間，這有助于提升液壓系統(tǒng)的性能。這一點，也是被空客這樣的液壓件應用客戶所看重的一個因素。3D科學谷了解到，空客與其合作伙伴針對增材制造技術對其飛機擾流器液壓元件進行了多年的設計優(yōu)化，得到的3D打印液壓件與原來的液壓件相比重量減輕了35%，3D打印的液壓件使液壓系統(tǒng)的效率得以優(yōu)化，產(chǎn)生更少的熱量，降低噪音，同時對液壓動力的要求更少。

查找往期文章，請登陸www.51shape.com,在首頁搜索關鍵詞

網(wǎng)站投稿請發(fā)送至editor@51shape.com

點擊關注 ·立鑫晟·

ChrisDePrisco，是一名來自美國的創(chuàng)客，他最近在YouTube上發(fā)布了一個視頻教程，向人們展示如何使用3D打印部件、空壓機和壓力容器進行低溫金屬鑄件。這一過程只能使用熔點較低的金屬，但為制造者提供了一種全新的方式來制造有用的物體。

在視頻中，DePrisco用3D打印和空壓機制作了一個馬耳他獵鷹硅膠模具。他選擇的熔融金屬是一種鉍合金,熔點為138°C,在硅膠模具承受范圍之內(nèi)。

他首先使用PLA線材3D打印了獵鷹的標準模型。然后做了一個密封的聚碳酸酯盒，并把獵鷹放進里面。然后把盒子里裝滿了硅膠混合物并擱置一夜。

第二天，打開模具，將獵鷹模型從硅膠混合物里取出。這里面便留下了一個完美的獵鷹形狀。

接下來DePrisco選擇將由60%錫和40%鉍組成的鉍281合金在138°C下熔化，熔化之后倒入模具中。

一旦鉍在硅膠模具中冷卻下來就可以將其拉出。不過本次制作的金屬獵鷹看起來不太好，因為鑄造過程中產(chǎn)生了氣泡。

于是他試圖使用壓力容器和空壓機在60-80Psi壓力環(huán)境下粉碎獵鷹模型里的氣泡。這種設備能幫助它制造一個更好的模型，但是在獵鷹的外面仍然有一些小的金屬“球”。他意識到，這是由硅膠模具中的氣泡引起的，而不是鉍。

因此，他重新做了硅膠模具，只是這次他用上了壓力設備。

由于制造硅膠模具和金屬鑄件時采用了空壓機和壓力容器，DePrisco終于制作出了一只外觀漂亮的獵鷹，與PLA線材3D打印模型幾乎完全相同。

最后，DePrisco表示，可能你手頭可能沒有壓縮空氣的設備，但是通過他的視頻教程能讓人了解到，不借助金屬3D打印機，人們也可以把便宜的3D打印部件變成金屬制品，這非常簡單方便。

來源：OFweek 3D打印網(wǎng)

為您鑄造關鍵環(huán)節(jié)