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通常，当谈起混合增材制造技术的时候，我们一个直观的感受就是这项技术还有一些不完善的地方。一方面，混合增材制造设备的价格要高于单纯的CNC金属切削机床价格，而设备一旦出现故障，同时影响的是加法和减法两种加工技术；另一方面，混合增材制造设备的增材制造技术是LENS吹粉技术，考虑到吹粉增材制造技术将出现大量的多余金属粉末需要回收再利用，而增材制造结束后下一个环节的CNC金属切削加工又将带来断屑和冷却液，在同一个加工区内实现加法与减法加工，粉末的回收与加工区的清洁将成为影响加工效率的一大障碍。
三井精机是机床制造商，致力于在精密加工领域提供解决方案。最近，三井精机推出了最新研制的增-减材混合机床Vertex55X-H，这款设备与其他机床厂商推出的混合增材制造设备类似可以实现车削、研磨、钻孔等机加工工序，也可以通过LENS激光近净成型的技术来完成增材制造的加工工序。那么，三井精机的这款混合增材制造设备如何发挥机加工与增材制造两种技术的优势，而又减少增材制造和机加工对加工环境要求的不同而造成的相互干扰呢？
来源：AM
两种加工环境的融合之道
与大多数机床厂商的混合增材制造设备类似，三井精机的增材制造系统也来自Hybrid Manufacturing Technologies公司，通过激光熔覆头来对金属粉末进行增材制造工艺，激光熔覆头将金属粉末输送到被激光熔化的熔池区域。激光熔覆头通过刀柄被安装在机床主轴上，在不使用的时候，激光熔覆头被收放在刀库中。
图片：熔覆头被收放在三井精机刀具库中，来源：AM
然而，混合增材制造仅仅是将激光熔覆头添加到机床的刀库中这么简单么？显然不是，机床本身需要调整配置，从而可以安全的使用激光，并且可以使粉末在供粉系统中流动。
那么如何清理冷却液呢？通常，冷却液的使用和激光熔覆过程必须严格分开。然而，在三井精机的日本总部，三井精机在冷却液未干的工件表面通过使用空气吹干的方式去除掉大部分冷却液，然后通过激光驱除掉其余的冷却液，随之在工件表面进行激光熔覆加工。
图片：三井精机，来源：AM
另外一个重要考虑因素是对机床的保护。因为一些金属粉末总是容易钻到机床的缝隙中，当这些粉末进入到机械系统如滚珠丝杠和导轨中的时候，就容易影响机加工的精度。在这方面，三井精机将石墨铣削加工的经验融入进来，与避免石墨粉末进入到机床部件中的机床设计类似，三井精机将类似的解决方案“移植”到混合增材制造设备中来。
Vertex55X-H主要用于航空航天、电力、能源等行业如涡轮、压缩机叶片等部件的修复。当然，机加工与增材制造的结合并不是全部，这些修复的部位还需要进行局部热处理、清洗等工作，三井精机认为全套解决方案是他们下一步的工作。
来源：3D科学谷 |
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