發揮多激光生（shēng）產優勢，開啟增材製造無限可能（néng）
2019-4-25 來源（yuán）：雷尼紹 作者：-
就創造（zào）性而（ér）論，當然（rán）是（shì）“人多智廣（guǎng）”；但是對於金屬增材製造而言，四激光係統是否比單（dān）激光（guāng）係統更勝一籌呢？事實勝於雄（xióng）辯！雷（léi）尼紹增材製造產（chǎn）品部市場經理Robin Weston先生，在本文中解釋了為什麽全新RenAM 500Q四激光係統可大幅提高工作台的生產效率。
使用不（bú）同數量的激光係統在一周內生產的RenAM 500Q用振鏡底座。
RenAM 500Q的製程速度是單激（jī）光係統的4倍，有助於將金屬（shǔ）增材製造技術引入新行業，為（wéi）之（zhī）前缺乏經濟效益的應用增添使用動力。
增材製造驅動（dòng）創新設計
RenAM 500Q的主要驅動（dòng）力 — 內置創新型光學（xué）係統是雷尼（ní）紹各部門（控製部、軟件部和機械工程（chéng）部）齊心協力為RenAM 500Q設計的關鍵組件。
摻鐿光（guāng）纖激光束進入光學係統後，由通過精密振鏡底（dǐ）座驅動的四對掃描振（zhèn）鏡引導，掃描振鏡旋轉（zhuǎn），引導激光束覆蓋在加工托盤的（de）粉末上。光學係統也會動（dòng）態聚焦激光，不斷調整焦距，確保光束角度在平坦的工作區域內發生變化時光斑（bān）尺（chǐ）寸（cùn）保持不變。要（yào）在粉末床上實現高精度加工，需借助專業的光學和控製（zhì）工程技術；而這些技術經過雷尼紹多年來在REVO®（用（yòng）於坐標（biāo）測量機）等產品上不斷研發改進，已經非常成熟。
雷尼紹利用自有增材製造 (AM) 技術生產出RenAM 500Q的光學係統（tǒng）。采用該技術一方麵可使掃描振鏡的封裝更加嚴密（mì），另一方麵還可以設計出內部隨形冷卻水道，確保光學係統具有精（jīng）確的熱穩定性。雷（léi）尼紹在製程中利（lì）用增材製造技（jì）術實現了上述創新，因此RenAM 500Q的加工效率（lǜ）大幅提升，解決了目前占市場主流的中型增材製造設備所麵臨的瓶頸問（wèn）題。
光（guāng）學係統從構思（sī）到成品，離（lí）不開組合製造技術的（de）使用；具體方法是將損耗性加工（gōng）托盤作為成品（pǐn）部件的（de）組成部分，這樣不僅可（kě）以減（jiǎn）少耗材量，還可以減少（shǎo）從托盤上移除零件所需的加工步（bù）驟（zhòu）。位於斯塔福（fú）德郡的雷尼紹增材製造解決方案中（zhōng）心（xīn）針（zhēn）對批（pī）量（liàng）生（shēng）產，對零件、增材（cái）製（zhì）造支撐結構及製造設計進行（háng）了進（jìn）一步優化。
釋放（fàng）生產力
新型四激（jī）光係統（tǒng）在不增大工（gōng）作台尺寸的情況下（xià），可（kě）將生產效率提升（shēng）3倍之多。大型增材製造設備通（tōng）常（cháng）會麵臨（lín）較多（duō）問題，包括：材料庫（kù）存的增加、重型基板的（de）機械裝卸、較大工作區域內（nèi）保護氣體的效率、資金成本的增加以及占地麵積（jī）的增大等。要生產大型零（líng）件，必須消化這（zhè）些不利因（yīn）素，但就市場吸引力而言，中型設備更（gèng）具優勢。目前，中型設備麵臨（lín）的主要阻（zǔ）礙是激光器數（shù）量有限而降低生產（chǎn）效率。
用於RenAM 500Q的振鏡底座 — 單激光係統19小時後的加工進度
用於RenAM 500Q的振鏡底座 — 雙激光（guāng）係統19小時後的加工進度
用於RenAM 500Q的振鏡底座 — 四激光係統19小時後的加（jiā）工進度
RenAM 500Q以（yǐ）雷尼紹RenAM 500M單（dān）激光係統的係統架構為基（jī）礎開發而成，兩者均可用於批量生產（chǎn），但是存在一些明顯差異。最大（dà）的區（qū）別是RenAM 500Q有四個激光（guāng）器（qì），但是所有子係統都（dōu）必須根據（jù）生產量的增加（jiā）情況重新進行設計。此外，四個激光器在增材（cái）製造過程中對粉塵的處理能力（lì）也非常重（chóng）要。如果通過提高氣體流通量和氣流速度來解決（jué）這一問題，會增加（jiā）濾芯（用於收集粉塵（chén））等其他子係統的作業負擔。因此，雷尼紹的做法是在氣流中裝設一（yī）個熱轉換器來（lái）保持加工溫度的穩定性，同時利用預（yù）過濾旋風分離器來分離小顆粒（lì）與大顆粒粉末，從而延（yán）長濾芯壽命並提高粉末的循環（huán）利用率（lǜ）。
其他（tā）改（gǎi）進措施包括改善（shàn）整個加工區域的氣流穩定性，顯著減少流程間的清潔作業量。RenAM 500Q在整個加工（gōng）區域設置有四個激光器，因此保持光學（xué）係（xì）統和粉末床之（zhī）間的精確位置關係也至關（guān）重要。工程技術的進步有助（zhù）於確保（bǎo）上述目標的實現，這些進步包括使用（yòng）精密運動配件重新定位刷粉器、縮短設置時間以及提高重複（fù）精度等。
結構（gòu）緊湊，潛力（lì）巨大
要高效使用四個激光器，需進行更多（duō）的前期規劃和工藝過程管（guǎn）理工作。最直接的切入點是讓每個激光器加工一個或一組獨立零件。如此一來，激光器（qì）便可並行作業。初步研（yán）究顯示（shì），同時加工（gōng）多個相鄰零件時（shí）需格外小心，因為加（jiā）工一個零件排放的廢氣可能會影響另一個零件。結果表明，盡管加工出的零件表麵光潔度存（cún）在一些細微差異，但總體而言，激光器並行作業是一種最容易管理的加工情形，也是推薦給大多（duō）數（shù）用戶使（shǐ）用的入（rù）門方法。
除此之外（wài），在多激（jī）光加工過程中，選擇哪種加工方式主要取（qǔ）決於具體應用場（chǎng）合。顯然，可以使用四個激光器加工同一個零件，並（bìng）且由於雷尼紹RenAM 500Q的每個激光器都能覆蓋（gài）整（zhěng）個（gè）金屬粉末床，用戶因而可以選擇最優（yōu）化（huà）的加工策（cè）略。
雷（léi）尼紹RenAM 500Q的振鏡底座（zuò）就是采用（yòng）增材製造方法，由四個激光器（qì）經過19個小時加工（gōng）製（zhì）成。它是一種理想的增材製造（zào）部件，在此種應用情形中，其功能需求側重（chóng）於熱穩定性、防漏，以及幾何重複精度。振鏡底座不能承受較重的結構載荷，因此組件測（cè）試僅（jǐn）限於驗證功能（néng）性設計要（yào）求。
對於更具挑戰性的結構零件，特別是在對安全性（xìng）要求極高的應用場合中使用的零件（例如航空航天、醫療保健（jiàn）和賽車運動等），大多數用戶都希望詳細了解多激光交互作用（yòng）的影響，而這需要進行更多的測試和評估。雷尼（ní）紹解決（jué）方案（àn）中心（xīn）應用計劃為潛在用戶提供此類測試和評估。
對於如何應用（yòng）多激光技術，每個用戶都會有自己的（de）見解：是利用這項技術提高（gāo）業已成熟（shú）的（de）增（zēng）材製造應用領域的生產效益，還是開拓能夠顯著提高生產效率的新市（shì）場和應用領域？
如今增材製（zhì）造已（yǐ）成為一項可行的批量（liàng）生產技術。增材製造技術正積（jī）極拓展應用到新（xīn）的領域。這些領（lǐng）域不僅（jǐn）追求增材製造的技術效益，而且注重高質量組件的生產經濟效益。
更重要的是，雷尼紹RenAM 500Q係統的生產效率提升3倍之多（duō），而初始資本投資隻（zhī）是適度地增加，這意味著零件（jiàn）單位成本有所降低，必將有助（zhù）於增強金屬（shǔ）增材（cái）製造的市（shì）場吸引力，為現有用戶創造更多收益。回到篇首的問題，答案不（bú）言而喻，RenAM 500Q四激光係（xì）統確實是青出於（yú）藍而勝於藍（lán）。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發（fā）表，或進行（háng）資訊合作，歡迎聯係本網（wǎng）編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發（fā）表，或進行（háng）資訊合作，歡迎聯係本網（wǎng）編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息
業界視點
| 更多
行業數據
| 更多
- 2024年11月 金屬切削機床產量數據
- 2024年（nián）11月 分地區金屬切削機（jī）床產量數據
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型乘用（yòng）車（轎車）產量數（shù）據
- 2024年11月 新能源（yuán）汽車（chē）產量數據
- 2024年11月 新能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能源（yuán）汽車（chē）產量數（shù）據（jù）
- 2024年10月 軸承出（chū）口情（qíng）況
- 2024年10月 分（fèn）地區金屬切削機（jī）床產量（liàng）數據
- 2024年10月 金屬切削機床產量數據
- 2024年9月 新（xīn）能源汽車銷量情況
- 2024年8月 新能源汽車產量數據
- 2028年8月 基本型乘用車（轎（jiào）車）產量數據
博文選萃
| 更多