隨著近年來航空（kōng）航天、汽車和模具工（gōng）業的技術進（jìn）步，零件的結構和形狀越來越複雜，材料越來（lái）越難加工，因此傳統的金屬切削加工方法受到嚴峻的挑戰。增（zēng）材製造/3D打印可構建複雜形狀的產品，最有效地發（fā）揮材（cái）料特性，為產品設計優化帶來了空間，因此日益受到製造企（qǐ）業的重視。
在這一趨勢下，越來越多的（de）機床製造商進（jìn）入（rù）到金屬增材製造領域，在他們之中，有的企業推出基於數控加工中心（xīn）的增（zēng）材、減材混合製造（zào）設（shè）備，有的直接進入全新的3D打印領（lǐng）域（yù），推出金屬3D打印設備（bèi），有的企業則選（xuǎn）擇與3D打印企業合作，共同推（tuī）出金屬3D打印設備，並將設備與現有的製造設備（bèi）進行無縫銜接。
根據3D科學穀（gǔ）的市場觀（guān）察，自2013年以來，推出混合製造設備的機（jī）床製造（zào）商數量已超過10個（gè）。本期，3D科學穀將混合製（zhì）造設備品牌以（yǐ）及他們在金屬3D打印技（jì）術方麵的進展進行（háng）了盤點（diǎn）。
常（cháng）見的集成了金屬3D打印技術的混合製造設備可以歸為三類：基於定向能（néng）量沉積工（gōng）藝的金屬3D打印和銑削混合加工；基於粉末床工藝的選區激光熔化（huà）3D打印和銑（xǐ）削混合（hé）加工；超聲3D打（dǎ）印和銑削混合加工。
定向能量沉積3D打印與銑削
德馬吉森精機/DMG MORI
DMG MORI 是世界領先的機床（chuáng）製造商。DMG MORI的Sauer工廠在幾年前開發了混合型增材製（zhì）造設備LASERTEC 65 3D，該設備在5軸數控加工中心上組合了激光沉積焊接（jiē）（3D打印（yìn））功能，在2017年（nián）DMGMORI 又通過對Realizer的收購進（jìn）入到了粉末床（chuáng）選區激光熔化3D打（dǎ）印領域。
DMG MORI 在以上（shàng）兩種金屬3D打印技術解決方案的基礎上，推出了四條不同的增材、減材整合製造工藝鏈（liàn），工藝鏈包括金屬3D打印設備和（hé）機械加工（gōng）設備，還包括相應的管理係統。DMG MORI 的兩種基於激光沉積焊接（jiē）3D打印技術的加工（gōng）設（shè）備，配有Siemens NX additive/ hybrid(西門子NX 增材/混合)係統，材料數據（jù）庫的技術參數，過程監控和（hé）文檔。
在DMG MORI 的四條增材（cái）、減材整合製造工藝鏈中（zhōng），其中一條工藝鏈所包括的3D打印（yìn）設備就是兩種混（hún）合型增（zēng）材製（zhì）造設備（bèi）-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3Dhybrid 集成了（le）激（jī）光（guāng）沉積（jī）焊增材製造工藝與5軸加（jiā）工工藝，LASERTEC4300 3D hybrid 則集成了激光沉積焊增材製造（zào）工藝與（yǔ）DMG MORI 的車銑複合加工工藝，可進行六麵車銑加工。設備帶有（yǒu）過程監控和自適應過程控製（閉環），DMG MORI 的CELOS軟（ruǎn）件（jiàn）還可（kě）以連續測量和監控激光堆積過程，並實時自動調節激光功（gōng）率，以實現均勻（yún）的零件質（zhì）量。
馬紮克/Mazak
機床製造商馬紮克在2014年推出國一款混合製造設備-INTEGREX i-400 AM。Integrex i-400am是金屬（shǔ）3D打印技術和車（chē）銑複合加工的混合（hé）設備，特別針對於小批量生產的難加工（gōng）材料，如航空航天零（líng）部件耐熱合金的加工，能源領（lǐng）域工（gōng）具和零部件的高（gāo）硬度材料的加工（gōng），醫療（liáo）設備製造中的高精度特種合金的加工。
NTEGREX i-400中的金屬3D打印技術屬於定（dìng）向（xiàng）能（néng）量沉積工藝，采用光纖激光熱熔化金屬粉末，金屬3D打印噴嘴逐層施（shī）加熔融材料，每個熔融材料（liào）隨著所需形狀（zhuàng）的增長而固（gù）化，該工藝可用（yòng）於修複磨損部件，如航空渦輪葉片（piàn）。
哈默/Hermle
德國（guó）哈默的混合製造設備MPA40 是立式銑床主軸旁邊（biān）安裝了一個噴射粉末的噴嘴，而在第四、第五軸轉（zhuǎn）台上安裝了加熱器。在運行過程中，機器根據CAD文（wén）件的信息用高熱蒸汽推動懸浮在氮氣中的金屬粉末，並通過一個名叫de Laval的噴嘴以聲速的三倍速度噴射到構建對（duì）象上，可達到10京帕的壓力和高達1000攝氏度的高溫。
如此巨大的衝擊力和由此產（chǎn）生的高溫高壓，導致單個金屬顆粒劇烈變形，並被粘合接觸麵上。這（zhè）種“微（wēi）鍛（duàn）造”可實現多達六種不同的金屬進（jìn）行層（céng）積。該MPA技術能夠處理的材料，包括熱作模具鋼、不鏽鋼（gāng）、純銅、銅、鈦和鋁等材料。MPA 40可處理的零（líng）部件最大（dà）尺（chǐ）寸可達（dá）550毫米/高和（hé）460毫米/直徑，重量可達600公斤。
Optomec
Optomec是定向能量沉積3D打（dǎ）印技術設備製造商之一，擁有自有的LENS（激光近淨成型）技術。 Optomec在最近開始提供增材、減材混合製造設備，售價低於25萬美元。Optomec推出的其中一款新混合製造設備為Optomec LENS 860混（hún）合CA係統，該設備集成了LENS 3D打印技術和銑削。
這款混合製造設備具有860 x 600 x 610mm的工作範圍，它配備了一個密封的構建室（shì），用於製造鈦等活性金屬（shǔ）。該係統（tǒng）可配置閉環控製和高功率3kW光（guāng）纖激（jī）光器，適合構建、修複或塗覆中（zhōng）型到大型金屬部件。
Hybrid Manufacturing Technologies
美國混合製（zhì）造技術公司有一種混合增材製造係統-AMBIT，該體統能夠實現從金屬3D打印（yìn）、切削、檢測之間自動切換，切換過程與機床更換刀具類似，從而實現增材（cái）製造技術和精密加工技術（shù）的無縫集（jí）成。
全球十大3D打印與機械加工混合製造（zào）技術品牌
用戶1915148024 2019-03-25 16:07
複式小戶型
不鏽鋼雕塑廠
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躍（yuè）層小戶型裝修
裝修多少錢
同（tóng）步（bù）帶輪
隨著近年來航空航天、汽車和模具工業的技術進步，零件的結構和形狀越來越複雜，材料（liào）越來越難加工，因此傳統的金屬切削加工方法受到（dào）嚴峻的挑戰。增材（cái）製造/3D打印可構建複雜形狀的產品，最有效地發揮材料特性，為產品設計優化帶來了空間，因此日益（yì）受到製造企（qǐ）業的重視。
在這（zhè）一趨勢下，越來越多的機床製造商（shāng）進入到金屬增材製造領域，在他們之中，有的企業推出基於數（shù）控加工中心的增材、減材混合製造設備，有的直（zhí）接進入全新的3D打印領（lǐng）域，推出金（jīn）屬3D打印設備，有的企業則選擇與3D打印企業合作，共同推出金屬3D打印設備，並將設備與現有的製造設備進行無縫銜接。
根據3D科學穀的市場觀察，自2013年以來（lái），推（tuī）出混合製造設備的機床製造商數量已（yǐ）超過10個。本期，3D科學穀將混合製造設備品牌以及他們在金屬（shǔ）3D打印技術方麵的進展（zhǎn）進行了（le）盤點。
常見（jiàn）的集成了（le）金屬3D打印技術的混合（hé）製造設備可以歸（guī）為（wéi）三類：基於定向能量沉積工藝的金屬（shǔ）3D打印和銑削混合（hé）加工；基於粉末床工藝的選區激光熔化3D打印和銑削混合加工；超聲3D打印和銑削混合加工。
定向能量沉積3D打印與（yǔ）銑削
德馬吉森精（jīng）機/DMG MORI
DMG MORI 是世（shì）界領先的機床製造商（shāng）。DMG MORI的Sauer工廠在幾年（nián）前開發了混合型增材製造設備LASERTEC 65 3D，該設備在5軸數控加工中心上組合了激光（guāng）沉積焊接（3D打印）功能，在2017年DMGMORI 又通過對（duì）Realizer的收購進入（rù）到（dào）了粉末床選區激光熔化3D打印領域。
圖：DMG MORI LASERTEC 65 3D Hybrid 製造的零件
DMG MORI 在以上兩種金屬3D打印技術解（jiě）決方案的基（jī）礎上，推（tuī）出了四條不（bú）同的增材、減材整合製造工藝（yì）鏈，工藝鏈包括金屬3D打印設備和機（jī）械加工設備，還包括相應的管理係（xì）統。DMG MORI 的兩種基於激光沉積焊接3D打印技術的加工設備，配有Siemens NX additive/ hybrid(西門子NX 增材/混合)係統，材（cái）料數據庫的技術（shù）參數，過程監控和文檔（dàng）。
圖：DMG MORI 四條（tiáo）增材、減材整（zhěng）合製造工藝鏈
在DMG MORI 的四條增（zēng）材、減材整（zhěng）合製造工（gōng）藝鏈中，其中一條工（gōng）藝鏈（liàn）所包括的3D打印設備就是兩種混合（hé）型增材製造設備-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3Dhybrid 集成了激光沉積焊增材製造工藝與5軸加工工藝，LASERTEC4300 3D hybrid 則集成了激光沉積焊增材製造工藝（yì）與DMG MORI 的車（chē）銑複合（hé）加工工藝，可進行六麵（miàn）車銑加工。設備帶（dài）有過程（chéng）監控和自適應過（guò）程控（kòng）製（閉環），DMG MORI 的CELOS軟件還可以連續測量和（hé）監控激光堆積過程（chéng），並（bìng）實時自動調節激光功率，以實現均勻的零件質量。
馬紮克/Mazak
機床製造商（shāng）馬（mǎ）紮克在2014年推出國一款混合製造設備（bèi）-INTEGREX i-400 AM。Integrex i-400am是金屬3D打印技術和車銑複合加工（gōng）的混合設備，特別針對於小（xiǎo）批量生產的難加工材（cái）料，如航空航天零部件耐熱合金的加工，能源領域工具和零部件的高硬度材料的加工，醫療設備製造中的高精度特種合金的加工。
圖（tú）：Mazak INTEGREX i-400 AM
INTEGREX i-400中的金（jīn）屬3D打印技術屬於定向能量沉積工藝，采用光纖激光熱熔化金屬粉末，金屬3D打印噴嘴逐層施加（jiā）熔（róng）融材料，每個熔融材料隨著所需形（xíng）狀的增長而（ér）固化，該工藝可用於（yú）修複磨損（sǔn）部件（jiàn），如航空渦輪葉（yè）片。
哈默/Hermle
德國哈默的混合製造設備MPA40 是立式（shì）銑床主軸旁邊安裝了一個噴射粉末的噴嘴，而在第四、第五軸轉台上安裝了加熱器。在運行過程中，機器根據（jù）CAD文件的信息用高熱蒸汽推動懸浮在氮氣中的（de）金屬粉（fěn）末，並通過一個名叫de Laval的噴（pēn）嘴以聲速的（de）三倍速度噴射到構建對象上，可達到10京帕的壓力和高達1000攝氏度的高溫。
圖：Hermle的MPA工（gōng）藝（yì）
如（rú）此巨（jù）大的（de）衝擊力和由此產生的（de）高溫高（gāo）壓，導致單個金屬顆粒劇烈變形（xíng），並被粘（zhān）合接（jiē）觸麵上。這種“微鍛造”可實現多達六種不同的金屬進行層積。該MPA技術能夠處理的材料（liào），包括熱作模具鋼、不（bú）鏽鋼、純銅、銅、鈦和（hé）鋁等材料。MPA 40可處（chù）理（lǐ）的零部件最大尺寸可（kě）達550毫米/高和460毫米（mǐ）/直徑，重量可達600公斤。
Optomec
Optomec是定向能量沉積3D打印技術設備製造商（shāng）之一，擁有自有的LENS（激光近淨成型）技術。 Optomec在最近開始提供增材（cái）、減（jiǎn）材混合製造設備，售價低於25萬美元。Optomec推出的其中一款新混合製造設備為Optomec LENS 860混合CA係統，該（gāi）設備集成了LENS 3D打印技術和銑削。
圖：Optomec LENS 混合係（xì）統
這款混合製造設備具有860 x 600 x 610mm的工作範圍（wéi），它配備了一個密封（fēng）的（de）構建室，用於製造鈦等活性金屬。該（gāi）係（xì）統可配置閉環控製和高功率3kW光纖（xiān）激光器（qì），適合構建、修複或（huò）塗（tú）覆中型到大（dà）型金屬部件。
Hybrid Manufacturing Technologies
美國混合（hé）製造技術公司有一種混合增（zēng）材製造（zào）係統-AMBIT，該體統（tǒng）能夠實現從（cóng）金（jīn）屬（shǔ）3D打印、切削、檢測之間自動切換，切（qiē）換過程（chéng）與機床更換刀具類似，從而實現增材製造技術和精（jīng）密（mì）加工技術的無縫集成。
圖：AMBIT 係統中的（de）激光（guāng）3D打印頭
最新（xīn）推出的AMBIT Series7 係統能夠實現七種製（zhì）造技術（shù）的集成。與（yǔ）不同製造工藝的集成，為金屬零件生（shēng）產帶來了新機會。AMBIT 係統中的金屬（shǔ）3D打印技術為基於定向（xiàng）能（néng）量沉積（jī）工藝的3D打印堆焊頭。新係統（tǒng）中集成的渦流檢測頭用於金屬沉積質量的原位檢測，檢測頭針對（duì）檢測表麵和表麵下（xià）裂縫進（jìn）行了優化（huà），並使用頻率達（dá）5MHz的一係列探頭檢測多層深度空隙。
西門子
雖然（rán）西（xī）門子不是混合製（zhì）造設（shè）備（bèi）的生產商，但西門子的軟件在增材、減材混合製造中發揮了重要（yào）作用。大多數混合製造係統利用定向能量沉積工（gōng）藝，軟件對於（yú）實現和優化零件幾何形狀變得（dé）至關重要。
西（xī）門子的混合製造係（xì）統（tǒng）Siemens NX Complete Hybrid CAD /CAM ，是用於（yú）整（zhěng）個工（gōng）藝鏈（設計，添加工藝，減法（fǎ）加（jiā）工，精加工）的單一軟件包，該係統用於計算增（zēng）材製造的激光路徑和減材加工的切削刀具路徑。該係統通過工件、夾具和整個（gè）設備的數字雙（shuāng）胞（bāo）胎準備完整的製造過程。
Siemens NX Complete Hybrid CAD / CAM係統在（zài）完全集成的“designthrough-CNC”編程解決方案中提供混合增（zēng）材（cái）製造（zào）的功能（néng），包括用（yòng）於集成激（jī）光粉末包覆和（hé）銑削的後處理和（hé）加工模擬。
選區（qū）激光熔化3D打印與銑削
鬆浦/Matsuura
日（rì）本鬆浦是自動化多（duō）托盤，多軸和多任務數控（kòng）機床（chuáng）及其相關製造工藝解（jiě）決方案領域的市場領導者，也是第一家提供選區激光熔化3D打印和銑削加工（gōng）混合製造設備的機床製造商。
鬆浦推出的第一台混合製造設備為LUMEX Avance-25，該設（shè）備集成了選區激光熔化3D打（dǎ）印技術和高速銑削主軸（zhóu）。該設備在加工時，先（xiān）進行3D打印，然後借（jiè）助高速銑削精加（jiā）工整個零件或其部分表（biǎo）麵以獲得高精度和高表麵（miàn）質量。其（qí）原（yuán）理是每打印10層（約0.5mm~2mm）形成一金屬薄片後，用高速銑削（主軸45000r/min）對其（qí）輪廓（kuò）精加工一次，再打印（yìn）10層，再精銑輪（lún）廓，不（bú）斷重複，最終疊加成為高精度（dù）、結構複雜的零件。[1]
LUMEX Avance-60是該係列中的第二台混合製造設備，與（yǔ）LUMEX Avance-25采（cǎi）用相同技術，同時具有更大的加工空間和工作（zuò）範圍。
