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亚博App下载-3D打印与机加工结合成就复杂液压零件


本文摘要:3D打印机的很多优势在于处理一些过于简化的结构,是产品构造的较高附加值。

3D打印机的很多优势在于处理一些过于简化的结构,是产品构造的较高附加值。但是传统技术的经济性、效率性和表面精度往往是目前3D打印机无法比拟的。

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于是很多3D打印机技术的智能从业者开始了3D打印机和加工技术的融合。宾夕法尼亚大学的TimothySimpson教授曾在ted演讲中展出过一个由3D打印机和机械加工一体化加工的简单仪器零件,由宾夕法尼亚大学CIMP3D打印机中心、帝国机床公司和一个工业伙伴共同完成。在本期中,边肖和每个人都会明白这一部分背后的故事。混合生产过程的第一步是设计。

设计师必须考虑两种生产工艺的不同拒绝,并在设计过程中体现出来。比如选择性激光熔化金属3D打印机工艺,设计者必须尽量避免小于45度的悬垂,方便对打印机;为了满足数控加工的拒绝,必须保持工件余量,并考虑夹具问题。在该零件的CAD设计文件的横截面中,我们可以看到,外径上增加了额外的材料,以获得加工的工件余量,不仅增加了外径,还增加了顶面、底面和内部流体端口表面,以方便后期加工。

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这种内腔结构简单的零件由Inconel718合金制成。设计完成后,金属3D打印机系统开始工作,按照设计的模型一层一层的生产零件。选择性激光熔化工艺在加工过程中产生大量热量,导致零件产生残余变形。零件生产完成后,零件将进行热处理,以减少内部变形并微调材料性能。

图片:热处理后零件的表面光洁度,注意金属的颜色;是热处理过程的结果。多轴数控加工中心对关键特征的加工精度要求很高。这种类似的零件必须有精确的外径,以确保它能与其他零件一起顺利安装。

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为了长时间运行,表面光洁度是另一个最重要的关键质量拒绝。此外,气缸顶面和底面的临界平面度和平行度没有精度限制,这必须通过加工来建立。

最后,流体端口必须承受10,000磅/平方英寸的压力,这必须使用仪器的螺纹研磨操作器。质量控制和认证仍然是先进设备制造业最重要的组成部分。在机械加工的质量检验中,我们一般依靠传统的测量设备来保证严格的公差剔除,但添加剂生产产生的内部结构必须通过特殊技术进行检验。

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为了保证内部结构的正确性,宾夕法尼亚大学和帝国机床公司通过计算机断层扫描系统等先进设备完成了零件的内部检查。图片:打印机组件内部CT扫描结果显示内部点阵结构和螺旋状内部地下通道。照片由CIMP-3D获得,系统使用GEV | TOME | XMICOCT扫描系统。

与原设计相比,最终零件的重量减少了高达40%,流体流动性能得到改善。图片:最后完成的部分——融合设计的尺寸和精度。依靠金属3D打印机和仪器处理是建立这个目标的唯一途径。


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