3D 打印(或称 “增材制造”)具有许多优势。各种形状、结构及尺寸都可以轻松实现。同时,它开辟了无刀具制造过程的可能性。个性化设计,灵活性以及成本效益是增材制造过程的基本特征。
早在 2004 年,普雷茨特就研发出了第一代激光粉末熔覆头 DED YC 52,并且始终站在时代最前沿,陆续研发出了激光送丝同轴熔覆加工头 CoaxPrinter 及其配套系统,进一步完善了普雷茨特在 DED (Direct Engery Deposition 直接能量沉积)方面的应用。
本次我们将详细介绍其中最知名、且在客户处得到充分实践和验证的产品 – 激光送丝同轴熔覆加工头 CoaxPrinter。
Precitec提供CoaxPrinter用于激光沉积焊接,创新的激光光束整形功能可实现真正的同轴送丝,从而实现完全不受方向限制的工艺控制,即使使用不同的材料也是如此。通过提供 100% 的材料利用率,使用线材的增材制造工艺易于处理,并且效率显著提高。
从上图中可以看到,CoaxPrinter 独有的环形光束可实现:
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完全独立方向的激光 3D 打印和金属丝熔覆
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基于独特的环形光束和附加填充材料的同轴送丝
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线材从各个方向均匀熔化,并与局部熔池良好连接
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100% 的材料利用率和线材的高能量吸收,实现了高成型率
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环形光束实现了较大的工艺窗口
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可控的线材预热
由上图可以看出环形光束与 3 股多束激光的优势:
- 即使工作距离不同,线材周围的光束强度也完全一致
- 可控的线材和基材预热 => 降低激光功率,扩大线材材料范围
- 加工窗口大,可改变工作距离
- 窄光束锥使加工更方便
- 光学系统调试简单,激光束设置稳定
普雷茨特同轴送丝激光熔覆头 CoaxPrinter 可灵活与多种配件/产品组合,满足您的实际需求,实现更广的应用领域。
- 横向设计 + 高温仪
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纵向设计的灵活组合
普雷茨特的 DED 工艺迄今为止已经在诸多专业机构和客户处得以验证。
如下是在法国知名的专门从事自动化生产加工的研究中心 Institut Maupertuis 的测试结果:
可以看出,高温仪可实现熔池温度激光功率闭环控制:
- 降低工件的热负荷
- 保证构建过程中恒定的热条件
- 每层的热边界条件相同
- 恒定的熔池尺寸
- 几乎恒定的平均层高
- 构建部件的尺寸精度高
Integradde 项目获得了欧盟地平线 2020 研究与创新计划的资助,资助协议编号为 820776,其通过直接能量沉积工艺,研发认证金属零件的智能数据驱动系统。普雷茨特也很荣幸和其进行了相关合作。
在欧洲,每年有 1.3% 至 1.6% 的国内生产总值因磨损而损失。以 2015 年计算,这一数字高达 1,860 亿至 2,430 亿欧元。激光喷涂的耐磨保护涂层可为改善技术产品的表面做出重大贡献,从而将磨损降至最低。在大多数情况下,甚至可以对其进行修复,从而恢复功能性表面,从而节约资源、成本和能源。
因此,欧盟特意设立了 TopCladd 项目,以实现基于在线形貌表征的自适应激光熔覆技术实现精确金属镀层。普雷茨特亦参与了该项目。
如下是在激光加工和材料专家 Irepa laser institut carnot mica 处的使用: