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进入增材制造领域的最佳时机

文章来源:MM《现代制造》 点击数:597 发布时间:2017-08-24
最近,增材制造市场呈现了巨大的潜力。如今,在金属组件领域,仍有小部分市场的年增长率已经超过30%,有时甚至更高。根据最新的预测,截至2020年,增材制造市场增长率将实现20%~50%。
进入增材制造领域的最佳时机

据预测,增材制造市场增长系数将达到2~4,这就是为什么DMG MORI(德马吉森精机)公司作为技术领导者,不断参与此开发项目的原因。甚至在四年前,DMG MORI这一机床制造商,利用粉末喷头激光堆焊技术在市场上大获成功。

DMG MORI拥有位于Borchen的Realizer公司的大部分股份,最近打算扩展其投资组合。在本次访谈中,DMG MORI的先进技术领域的负责人Patrick Diederich谈到了DMG MORI是如何将其自身打造成金属组件增材制造提供商的。

Patrick Diederich是Sauer公司和Realizer公司的首席执行官

增材制造是一种年轻的技术,但具有无限潜力。您怎样来理解呢?

具有高竞争压力的面向未来的行业,总是会寻求创新的、节约成本的生产可能性。他们通常被视为新技术背后的驱动力。这一点对增材制造尤其如此。毫无例外的是,增材制造在航空航天领域和医疗技术领域越来越重要。美国、欧洲、韩国和日本已经成为增材制造的核心市场。由此,航天器制造商看到了降低组件重量的无限可能。在医疗技术生产中和牙科实验室中,增材制造已经非常普遍,因为它可以为不同应用提供节约成本的解决方案,即使只有1件。

DMG MORI主要在这些工业分支领域作为生产加工方案提供商……

事实的确如此。作为创新驱动领域的多年的提供商,我们自然会习惯看向未来。这也是DMG MORI积极推动增材制造的原因。

……一方面,自行开发Lasertec 3D机床,另一方面,并购Realizer 公司的产品。为何进行本次并购呢?

通过Lasertec-3D系列,我们已经连续四年成功地在一次装卡中集成使用粉喷头的激光堆焊工序和五轴铣削工序Lasertec SLM技术代表粉末床的选择性激光熔化技术。我们现在从一个供应商提供两种技术,他们在我们的加工范围内实现了很好地相互补充。粉末成型融化工艺在金属组件增材制造市场中占80%的份额。

在采用选择性激光熔化技术(SLM)的粉末成型融化工艺中,可以生产具有非常复杂的精致组件

这两项技术是针对不同的目标群体吗?

是针对不同的应用。目前,我们的产品有5轴的Lasertec 65 3D组合加工机床和6轴的Lasertec4300 3D组合加工机床,Lasertec 4300 3D主要用于制造相对较大的组件,如复杂的涡轮组件。Lasertec 65 3D组合加工机床的作业空间为500 mm×400 mm,Lasertec 4300 3D复合加工机床中的作业空间为660 mm×1300 mm,工件重量分别高达600 kg和900 kg,这已经说明了理由。Lasertec-3D组合加工机床系列的机床概念的真正变革在于:为多种应用提供可能。在一次装卡中进行激光堆焊和铣削或交替车削/铣削,意味着工件质量可以达到成品水平。粉末喷头和铣刀头可以随时互换。尤其是工件几何形状复杂的情况下,可以加工组件完工后无法到达的位置。在航空航天和能源技术领域以及刀具和模具制造领域,尤其需要此类应用。另外,还可以选择两种或多种材料的制造组件。

Lasertec 65 3D组合加工机床,一次装卡可以完成5轴铣削以及激光堆焊技术

Lasertec SLM(选择性激光熔化技术)机床的优势在哪?

在粉末成型融化工艺中,选择性激光熔化技术的使用允许生产非常小、具有非常复杂结构的精致组件。Lasertec 30 SLM允许在一台机床上灵活使用多种材料,因为根据智能粉末模块理念,可以在不到2 h内,完成材料变更。

但是零件的质量通常不符合高精度要求……

这就是我们在加工生产中的优势。对于来自粉末床的工件的加工,DMG MORI采用了内部生产的铣床。关键问题在于各个技术之间的合理连接——包括硬件和软件。我们与Siemens NX关于从头至尾CAD/CAM解决方案的开发合作,也自然延伸到粉末成型融化工艺。整体加工是最高目标。

Lasertec 65 3D组合加工机床允许粉末喷头和铣刀头随时互换,允许铣销复杂的几何形状,其位置在组件完工后无法接近

这在工业4.0中,也是随处可见。这一主题对DMG MORI有怎样的意义?

这一点对于DMG MORI也非常重要。我们的“数字化路线”为采用智能软件解决方案的数字化提供了动力。包括直观的用户界面——Celos。

这已经在Lasertec 3D组合加工机床上投入使用,未来,工业解决方案RDesigner,尤其是经过Realizer针对粉末床调整后,将集成到Celos界面。数据的收集和管理以及操作员友好型APP的使用,提供了一个很好的机会,以支持作业准备

和整个生产工序。数字化对能力的最佳发挥以及生产灵活性具有很大影响。在工业系列生产中,数字化使各个系列生产发生变革。甚至是更换零件,也不再需要库存,可以“即需”打印。在此,数字化和增材制造正在携手前进,并将继续开发更大潜力。

通过采用多个粉末喷头,可以在Lasertec 65 3D组合加工机床上,以夹层形式,生产两种或多种材料制成的创新组件

您是怎么评价贵司在增材制造领域的机会?

作为切削技术机床领域的开拓者,根据我们几十年的对于激光应用的经验以及从Realizer学到的专业知识,我们最适合作为金属组件增材制造的领军企业。另外,DMG MORI可以向世界各地的客户提供服务、应用和配送。未来,DMG MORI将重点放在位于Bielefeld、Pfronten、东京、上海和芝加哥的DMG MORI增材制造卓越中心。在那里,负责的专家将参与客户产品开发的早期阶段,实现知识共享,这将会影响机床和组件的制造。在本年末,我们的适用于纯激光堆焊的Lasertec 653D将投入市场。另外,在2018年,预计将投入更大型的Lasertec 125 3D组合加工机床。在粉末成型融化工艺中,越来越趋向高生产力,可以通过增加生产量以及进一步的工序连接和自动化来实现——也就是减少闲置时间。

增材制造也会改变组件的开发。设计工程师们是否已经想到了这一点?

不幸的是,这并没有普及,但在未来,设计工程师将越来越意识到增材制造的潜力,并将这项技术集成到他们的工作中。毕竟这种技术可以制造常规制造工序无法制造出的工件。因此,我们将增材制造视为是对常规生产方法的一种革命性的、逻辑的补充。除了Bielefeld的Lasertec 30 SLM和Pfronten的Lasertec 65 3D组合加工机床以外,DMG MORI学院还具有多种机床,可以向客户提供有关增材制造的高质量培训。