Mar 2024

Meltio CNC 整合 + 金屬 3D 列印應用及優勢詳解

CNC-3D 列印機是一種複合式製造機器，結合了數控機床（CNC，Computer Numerical Control）和 3D 列印技術。這種機器的設計允許在同一平台上進行傳統的數控切割、雕刻、銑削或打孔操作，同時還能夠進行積層製造，也就是 3D 列印。

這種混合技術可以提供多種特色：

多功能性：混合 CNC-3D 列印機具有多功能性，可以在同一設備上實現傳統製造和增材製造，無需轉換或移動工件。
節省時間和成本：使用一個機器進行多種工藝，可以節省時間和成本，因為不需要在不同的機器之間轉移工件。
設計靈活性：這種技術可以實現更複雜的零件和結構，因為它結合了 CNC 制造的精度和 3D 列印的設計自由度。
快速原型製作：對於需要快速製作原型或概念驗證的應用，這種機器可以提供快速的原型製作。

這種技術在各種應用中都有用途，包括航空航天、汽車製造、醫療設備生產和設計原型等領域。它結合了傳統製造和現代增材製造的優勢，提供了更多的選擇和彈性，以應對不同的製造需求。

複合式製造是一種相對較新的方法，將積層製造和減材製造技術結合在一台機器上。這些機器使用 3D 列印來生產金屬或塑膠零件的基本近淨形狀。

然後，另一個單元或工具頭將零件銑削至所需的公差。因此，製造商（及其客戶）擁有積層製造的複雜幾何形狀和銑削零件的表面品質。

除了從頭開始建造零件之外，這些機器還非常適合在現有零件添加新特徵、進行零件維修或在加工後處理之前對零件進行鍍層。

複合式製造設備會因製造商而異，但通常分為連續與交替式兩類：

連續式製造首先完成完整的增材製造過程，生產出一個近净形狀的3D打印零件，然後再進行減材。

而交替式製造在整個製造過程中交替使用增材製造和銑削單元。有些交替機甚至可以在AM單元打印一部分的零件時，同時加工另一部分的零件。

從技術上講，幾乎所有 3D 列印技術都可以與 CNC 工具機結合使用，並且有一些升級套件可以擴充您現有的加工單元。

然而，該技術仍在發展中，目前的選擇僅限於：

DED/CNC：定向能量沉積 (DED) 是一種金屬增材製造技術，其中材料（線材或粉末）通過狹窄的噴嘴輸送，並通過電弧、雷射或電子束熔化成型。
優點是能夠從任何角度輸送材料，從而實現 5 軸沉積。這也用於金屬零件修復。

LPBF/CNC：在雷射粉末床熔合 (LPBF) 中，機器鋪設一層薄薄的金屬粉末，用雷射熔化該層的形狀，然後重複該過程直至零件完成。
理論上，LPBF 可以生產沒有支撐結構的零件，因為周圍未熔化的粉末提供了必要的支撐。

FDM/CNC：與前兩種方法不同，熔融沈積成型 (FDM) 印表機將金屬或熱塑性線材或顆粒分層擠出，以創建所需的幾何形狀。
這項技術較便宜，但零件在列印過程中可能需要支撐結構。

混合製造的應用

上圖用於航空航太的驅動器零件是一個測試案例，展示了複合式製造如何為現有金屬管添加複雜的特徵。

複合式製造適用於許多行業。任何依賴金屬或熱塑性塑膠精確製造零件的應用都可以從複合式製造技術中受益。然而，一些特別適合的行業是：

航空航太：航空航太工業需要耐熱、堅固、輕質且公差嚴格的零件。複合式製造可以用增強熱塑性塑膠和鋁等金屬製造這些零件。

汽車：汽車引擎和底盤包含大量複雜零件。複合式製造使汽車製造商能夠在一台機器上生產這些零件，從而降低材料和勞動力成本。

工程：最大正常運作時間對於任何製造業都至關重要。透過複合式製造解決方案，可以修復損壞的機械部件，從而降低成本並減少庫存需求。

醫療：複合式製造可以幫助醫療專業人員製造完美貼合的客製化植入醫材、義肢和手術工具。 AM 組件允許零件定制，而 CNC 加工則確保理想的零件品質。

Meltio 的複合式製造解決方案

西班牙金屬 3D 列印機製造商 Meltio 提供了一種名為 Meltio Engine 的 CNC 整合單元，它幾乎可以將任何工業 CNC 機器或機械手臂轉變為複合式金屬製造系統，能夠不受固有的尺寸限制。該公司表示，透過改造現有的 CNC 加工機，您將獲得一種新的能力，可以在金屬零件上進行經濟高效的零件創建、維修、表面異材鍍覆和特徵添加等功能。

Meltio 系統是一種有直接能量沉積（DED）工藝，通過雷射熔化成型，它可以精確地將焊縫逐層疊加在金屬線材上。 Meltio 的技術封裝在沉積噴頭中，配備了六個低功率雷射器，能夠同軸地加工金屬線材。此沉積噴頭會安裝在數控銑床主軸附近。

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