激光熔融快速成型技术

AM250 成型舱
粉末输送料斗
送粉装置
保护镜
惰性气体进口
ຫໍສະໝຸດ Baidu
惰性气体出口
前端溢粉口
AM user interface用户界面
Welcome page Navigation page
Select build page Start build page
应用–冷却部件
壳体外围精密流道,以及 底部精细滤网结构
1/17/2015
Slide 23
完整车架组件的加工托盘
1/17/2015
Slide 24
装配好的山地车
1/17/2015
Slide 25
关键要点
• 车架重量=1400g：从原来设计的2100 g铝合金铸造明显降低 • 包括支撑材料的体积= 418 cm³
1/17/2015
Slide 26
apply innovation
Powder distribution System
Laser Window Build Chamber
Inert Gas Metal Powder
Build Retractable Platform Z axis
选择性激光熔融是一种直接使用3D CAD数据作为数字化源头的金属添加式流程 直接通过CAD数据导出行业标准格式STL,成型高密度金属产品 气压式喷出的金属粉末层层堆积,同时大功率的纤维激光把金属粉末层层熔融在一起形成 最终产品.
应用– 口腔
应用– 骨科植入
混合式带网状气孔结构的植入体,为更好的 骨质吸收,Titanium64钛合金材料
联合项目–汽车,超音速车头
材质: Titanium64钛合金 开发团队: Bloodhound Supersonic Car
LBC专业模具金属快速成型应用
激光熔融金属快速成型不是替代传统的模具制造 模具用随形冷却
无须模具直接从CAD图制造金属部件 选择性激光熔融是一种直接使用3D CAD数据作为数字化源头的金 属添加式流程 直接通过CAD数据导出行业标准格式STL,成型金属产品 气压喷出的金属粉末层层堆积,同时大功率的纤维激光把金属粉末 层层熔融在一起形成最终产品.
激光熔融(Laser Melting)金属快速成型制造
Open system access for materials development F.O.C
AM Ancillaries – sieving station辅助系统-粉末筛选系
统
快速循环处理金属粉末 金属粉末回收瓶直接装在系统顶部并通过氩气 辅助的筛选器释放粉末 重新分筛好的粉末直接回收到底部的空瓶 粉末瓶装载到成型系统 整个流程通过封闭式气态系统完成用以保护用 户和材料
1/17/2015
Slide 22
AM250 – 激光熔融快速成型制造系统
• AM250 成型尺寸: 2250 mm ×250 mm × 300(或360) mm,铺粉层厚为20-100µm • 完整 的自行车架 通过重新设计 以 便 能够放在 一个托盘上单次 加工 完成 • 加工好后组装成 一体并用3M强力 胶加固
拓扑优化前确认功能性最小量和改进设计
1/08/12
Slide 18
工艺设计
(a)
(b)
拓扑优化的最终结果如右边图 (a)所示.虽然(a)和(b)两个方案 分别为358g和364g的结果大致 一致,但还是可以观察到一些 差异.
1/08/12
Slide 19
工艺设计
原始生产设计 Renishaw激光金属熔融 快速成型的原始件-不锈钢 支撑去除后的件
金属材料选择
工艺使用汽气雾化金属粉末 Materials include材料种类: Stainless Steel 不锈钢
Maraging Steel模具钢
Cobalt Chrome钴铬合金 Titanium 钛合金 Inconel 718 镍基合金
Aluminium 铝合金
如果需要的话还有其他性能的可供选择: *无须前处理或黏合剂.一些材料通过热处理得到改进.
1/17/2015
Slide 15
模具-组合模具
传统加工主体模和配套激光熔融快速 成型金属嵌入件
1/17/2015
Slide 16
工艺再设计
压力调节端 接口 泵压头
固位端口
IMV 进气歧管调节阀口 Figure 38 -现有的DFP6泵壳体
1/08/12
Slide 17
工艺再设计
(a)
初始设计中(a图),没有进行流道和接口的改造相关的拓扑优 化;(b图)中对流动路径做了平顺和简化处理,同时也缩短了接 口和部件中心的距离以减少结构空间.各个接口也集成到主 体部件中. (b)
大大节省复杂结构金属件的成本
快速金属原型制造
1/17/2015
Slide 13
随形冷却应用
右图展示了 8个直径为3mm的流道和几乎同样长度的入口为10mm的直径 分支.保证了所有流道的流动一致性
1/17/2015
Slide 14
随形冷却应用
下图左为CAD展示内部复杂流道设计 下图右为直接根据左图CAD数据直接最终制作成型的应用产品
总计节省60%的材料
Empire cycles
• • • • Empire MX-6 - 设计的起点 摆臂用实心的铝合金条通过机床加工出来 框架为管状，焊接到机加部件上 座管底座是铝合金铸造出来
1/17/2015
Slide 21
Empire Cycles – 第一个部件
• • • • • • 现有设计-优化为实心铝合金铸造 应用Altair’s solidThinking Inspire 9.5软件拓扑优化 CAD的下一个迭代设计 设计回顾,通过去除需要多余支撑设计的朝下面优化模型结构 用钛合金加工,小于1mm的壁厚—重量从360g降低到200g. 通过高于英国山地车行业测试标准6倍– 300,000 cycles at 1.2 kN
Renishaw AMPD
Additive Manufacturing Products Division 雷尼绍快速成型制造产品部
Product Manager - Rodgers Ma 产品经理 - 马骏
激光熔融(Laser Melting)金属快速成型制造
激光熔融(Laser Melting)金属快速成型制造