“微鑄鍛銑復(fù)合增材制造技術(shù)”主要有以下9大優(yōu)勢(shì):
(1)微鑄鍛銑同步復(fù)合裝備及工藝研究。制造出“超細(xì)等軸晶3D鍛件”,可降低零件各向異性,獲得高強(qiáng)韌性(為GE打印的高溫合金樣塊通過(guò)了嚴(yán)格的疲勞試驗(yàn),而德國(guó)EOS公司打印的產(chǎn)品未能通過(guò)測(cè)試),保證材料的均勻可靠性,從而提高構(gòu)件的疲勞壽命和可靠性。不僅能打印薄壁金屬件,而且能打印出大壁厚差的金屬零件(發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡段)。
(2)實(shí)現(xiàn)輕裝短流程制造。將重裝長(zhǎng)流程重污染耗資源的鑄鍛銑多單元分離制造集成至一個(gè)輕裝短流程省資源綠色制造單元內(nèi)完成;同時(shí),采用高效廉價(jià)的電弧為熱源,投資和運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于激光、電子束金屬增材制造技術(shù)。
(3)材料利用率高。以金屬絲材為原料,材料利用率為80% 以上。
(4)縮短生產(chǎn)周期。熔積速率達(dá)5-10 kg/h,并能同時(shí)控制零件的形狀尺寸和組織性能。
(5)綠色制造。生成設(shè)備功率只需要50千瓦,單位時(shí)間能耗約為巨型壓力機(jī)的千分之二,完全改變了傳統(tǒng)機(jī)械制造長(zhǎng)期依靠高能耗、重污染的方式。
(6)復(fù)合了減材制造,3D打印的大型金屬件想要通過(guò)一次成型難度很大,坯件成型后需要減材加工。微鑄鍛銑復(fù)合增減材技術(shù)能在一臺(tái)裝備上完成,節(jié)省了搬運(yùn)裝夾工裝費(fèi)用,同時(shí)節(jié)省了零件完成時(shí)間。
(7)微鑄鍛銑技術(shù)集成了在線監(jiān)測(cè)技術(shù),隨時(shí)監(jiān)測(cè)打印缺陷并及時(shí)修正處理,避免成型完成后,因打印缺陷而使產(chǎn)品報(bào)廢。
(8)微鑄鍛銑技術(shù)集成了微煅技術(shù),在打印的同時(shí)大大降低了氣孔、雜質(zhì)等打印缺陷,提高產(chǎn)品成品率。
(9)與其他3D打印相比,具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。微鑄鍛以電弧為熱源,同等功率情況下是激光熱源成本的十分之一;而絲材也是同等材料粉材的十分之一左右。
因此,“微鑄鍛銑復(fù)合增材制造技術(shù)”有望成為“中國(guó)制造2025”的標(biāo)桿成果。