南極熊は、ハイエンド技術分野における闘争は常に火薬の煙のない戦争であったと信じています。昨年 10 月、米国商務省は、ハイブリッド付加製造技術/コンピュータ数値制御ツールを含む 6 つの新興技術を商務省の輸出管理規則の管理リストに追加しました。米商務省は公式ウェブサイトの発表で「今回の措置は、重要かつ新興の技術に関する国家戦略を支援するためだ」と記した。実際、付加製造技術に関しては、我が国も同様の技術を「中国の輸出制限技術目録」に含めています。
ハイブリッド積層造形とは？ いわゆるハイブリッド積層造形は、積層造形と切削造形を統合した新しい製造方法です。主にレーザー溶融とCNC加工の組み合わせを採用し、独立した積層機械と切削機械（ロボットがワークピースを交換）、スピンドルへの積層製造装置の設置（ツールマガジンなし）、工作機械への永久積層製造ヘッドの設置、または市販のSLM機械上の設備の再構築を通じて、産業用ロボット、3軸または5軸リンク切断機、市販のSLM機械などと組み合わせることができます。
現在、積層複合加工設備の複合製造工程統合方法には、1)直接エネルギー堆積(DED)に基づく複合加工統合、2)粉末堆積(PBD)に基づく積層複合加工統合、3)材料射出成形技術に基づく積層複合加工統合、4)コールドスプレーに基づく積層複合加工統合、などがあります。
金属積層造形技術は、従来の加工に比べて加工精度が低いため、大きな制限があります。 AM の発展とその限界の出現により、世界中でますます多くの学者や研究機関が、付加的材料と減算的材料に基づく複合材の加工と製造に注目するようになっています。積層造形と従来の加工技術を有機的に融合することで、成形した部品は後加工をせずに加工後すぐに使用することができ、製造時間と生産コストを大幅に短縮します。また、原材料の範囲を広げ、生産工程での切削液の使用を減らし、グリーン加工を実現できます。近年、付加的・減算的ハイブリッド加工技術や装置が次々と登場し、製造精度の向上、製造規模の拡大、生産効率の向上などにおいて数々の進歩を遂げています。
中国と比較すると、付加製造と除去製造に基づく複合加工技術の研究はより早く始まり、国際的にもより多くの内容をカバーしています。しかし、一般的に、この技術はまだ研究と探究の段階にあります。現在、主な新技術としては、形状積層造形法（SDM）、金型形状積層造形法（MOLDSM）、制御金属積層法（CMB）、表面処理に基づくハイブリッド加工システム（ArcHM）、選択的レーザークラッディング複合加工法（HSLM）、超音波積層造形法（UAM）、HPDM技術などがあります。
海外市場
1. ロッキード・マーティンのマルチロボットによる付加的および減算的ハイブリッド製造システム<br /> 数年前、ロッキード・マーティンは世界初の「マルチロボット付加・減算ハイブリッド設備」を構築しました。これは、直列に動作する2台のロボットで構成され、付加製造、減算処理、プロセス監視、寸法検査、熱測定などの複数の機能を備えています。さまざまな材料の加工に適しており、大規模で複雑な構造物の製造効率を大幅に向上させ、製造コストを削減できます。
△ロッキード・マーティンの多軸レーザービーム積層プリンター△ロッキード・マーティンの積層材料とサブトラクティブ材料で作られた衛星燃料タンク
2018年、ロッキード・マーティンは電子ビーム積層造形技術を使用して、これまでで最大の3Dプリント宇宙部品である衛星燃料タンクを製造しました。このプロセスにより、材料の無駄が 80 パーセント以上削減され、総納期が 2 年から 3 か月に短縮されました。また、部品は厳しい品質テストを受け、打ち上げの過酷な条件や宇宙空間での数十年に及ぶミッションに耐えられるようになりました。現在、このコンポーネントは LM 2100 衛星プラットフォームの標準部品として使用されています。
2. 相対性空間
Relativity Space 社は、指向性エネルギー堆積技術をベースにした世界最大の「スターゲート」3D プリンターを所有しており、3 本の巨大なロボット アームを備えています。1 本は金属線を溶かして積層製造を行い、他の 2 本は減算処理を行います。インテリジェントなデータ駆動型および機械学習制御アルゴリズムを利用することで、プリンターは加法処理と減法処理を連携して、複雑な形状を製造できます。
△ 3 本のロボットアーム、1 本は溶融フィラメント積層造形用、他の 2 本は減算処理用
Relativity Space 社は、15 フィート (4.5 メートル)、20 フィート (6 メートル)、さらには 30 フィート (9 メートル) の「スターゲート」ロケットを印刷できる 3D プリンターを複数所有しており、第 1 段および第 2 段のロケットとフェアリングを同時に印刷できます。ロケットは通常、数千個の個別の部品で構成されていますが、Relativity Space の設計では、いくつかのコンポーネントを組み合わせることで、同様のロケットの部品数を 100 分の 1 に抑えています (Terran 1 ロケットの部品数はわずか 730 個です)。現在、Relativity Space 社はフェアリング全体を 30 日間で印刷でき、ロケット全体をわずか 60 日間で製造することができます。
3. DMG MORI（日独合弁会社）
DMG MORIは世界トップクラスの工作機械メーカーです。同社独自のハイブリッド（積層造形と従来型製造の融合）加工ソリューションは、誰もが注目する技術です。フライス加工技術とレーザー金属積層加工技術を融合し、完全なフライス加工機能を備えたレーザークラッディング加工機に適用されています。 LASERTEC65 3D Hybriddは、DMG MORIが発売した3Dプリントハイブリッド製造プリンターです。この「工作機械」は、5軸粉末クラッディングと5軸リンクミリング加工技術を統合し、クラッディング、ミリング、旋削を交互に実行できます。
△積層造形とフライス加工を柔軟に組み合わせて、完成品質の 3D ワークピースを生産△ DMG の積層造形と切削加工の統合設備で製造されたロケットエンジン部品 レーザークラッディングに基づく積層造形と切削加工の統合製造プロセスは、非常に複雑な幾何学的形状を生産できるだけでなく、3D プリントの表面品質の問題や材料複合の問題も解決します。 2019年5月、衛星打ち上げ会社VirginOrbitは、DMG MORIの積層造形装置と切削造形装置を統合し、NASA向けのエンジン燃焼室を印刷しました。内張りはGRCop-84銅合金、外側はニッケルベースの高温合金でできており、構造と材質は従来の設計とまったく同じで、製造時間を数か月節約できます。高温燃焼試験により、このプロセスに基づいて製造された複合部品の性能は、従来の製造方法と一致していることも証明されました。
△ ASERTEC6600 DED 積層造形ハイブリッドシステム DMG森精機は、Formnext 2019展示会において、X軸最大1040mm、Y軸-280mm～+330mm、Z軸3890mmの積層造形ハイブリッドシステム「ASERTEC 6600 DED」を発表しました。これらの巨大で高度に自動化されたハイブリッド DED 金属 3D プリンターは、航空宇宙産業のロケット エンジン、エネルギー産業の油井パイプ、輸送機のシャフトなど、大型のワークピースに特に適しています。
4. マザック
工作機械メーカーのマザックは、2014 年にハイブリッド製造機械 INTEGREX i-400 AM を発売しました。 Integrex i-400amは、金属3Dプリント技術とフライス加工のハイブリッド装置で、航空宇宙部品の耐熱合金加工、エネルギー分野の工具・部品の高硬度材料加工、医療機器製造における高精度特殊合金加工など、小ロット生産での難削材加工に最適です。
△写真：マザックINTEGREX i-400 AM
INTEGREX i-400 の金属 3D 印刷技術は、ファイバー レーザーの熱を利用して金属粉末を溶かす指向性エネルギー堆積プロセスです。金属 3D 印刷ノズルは、溶融材料を層ごとに塗布します。各溶融材料は、目的の形状が成長するにつれて固化します。このプロセスは、航空機のタービン ブレードなどの摩耗した部品の修理に使用できます。
5. ヘルムレ（ドイツ）
ドイツ・ハマー社のハイブリッド製造装置MPA40は、立型フライス盤のスピンドル横に粉末噴霧ノズルが設置され、第4軸と第5軸の回転テーブルにヒーターが設置されています。動作中、機械はCADファイルの情報に従って窒素中に浮遊する金属粉末を高温蒸気で押し出し、ラバルと呼ばれるノズルを通して音速の3倍の速度で造形物に噴霧します。圧力は10GPa、温度は最高1000℃に達します。
△図：ヘルムレ社の MPA プロセスでは、非常に大きな衝撃力とそれに伴う高温および高圧を利用して、個々の金属粒子が激しく変形し、接触面に結合します。この「マイクロ鍛造」により、最大 6 種類の異なる金属を重ね合わせることができます。 MPA 技術で処理できる材料には、熱間ダイス鋼、ステンレス鋼、純銅、銅、チタン、アルミニウムなどがあります。 MPA 40 は、最大サイズ 550 mm/高さ、460 mm/直径、最大重量 600 kg の部品を処理できます。
6. オプトメック
Optomec は、指向性エネルギー堆積 3D 印刷技術機器のメーカーの 1 つであり、独自の LENS (レーザー ニア ネット シェーピング) 技術を備えています。 Optomec は最近、25 万ドル未満でハイブリッドの付加製造および減算製造マシンの提供を開始しました。 Optomec が発売した新しいハイブリッド製造装置の 1 つは、LENS 3D 印刷技術とフライス加工を統合した Optomec LENS 860 Hybrid CA システムです。
△図：OptomecLENSハイブリッドシステム このハイブリッド製造装置は、860 x 600 x 610mmの作業範囲を持ち、チタンなどの反応性金属を製造するための密閉されたビルドチャンバーを備えています。このシステムは、閉ループ制御と高出力 3kW ファイバーレーザーで構成できるため、中型から大型の金属部品の構築、修理、コーティングに適しています。
7. ハイブリッド製造テクノロジーズ、米国
アメリカのハイブリッド製造技術会社は、金属 3D プリント、切断、検査を自動的に切り替えることができるハイブリッド積層製造システム AMBIT を所有しています。切り替えプロセスは工作機械のツール交換に似ており、積層製造技術と精密加工技術のシームレスな統合を実現します。
△図：AMBITシステムのレーザー3Dプリントヘッド。新発売のAMBIT Series7システムは、7つの製造技術を統合することができます。さまざまな製造プロセスとの統合により、金属部品の生産に新たな機会が生まれます。 AMBIT システムの金属 3D 印刷技術は、指向性エネルギー堆積プロセスに基づく 3D 印刷クラッディング ヘッドです。新しいシステムに統合された渦電流テスト ヘッドは、金属堆積品質の現場検出に使用されます。テスト ヘッドは表面および表面下の亀裂を検出するために最適化されており、最大 5MHz の周波数の一連のプローブを使用して多層の深いギャップを検出します。
8. シーメンス
シーメンスはハイブリッド製造機器のメーカーではありませんが、同社のソフトウェアは積層型および積層型のハイブリッド製造において重要な役割を果たしています。ほとんどのハイブリッド製造システムは指向性エネルギー堆積プロセスを利用しており、部品の形状を実現および最適化するにはソフトウェアが重要になります。
△図：指向性エネルギー堆積 3D プリント用 Siemens NX システム Siemens のハイブリッド製造システム Siemens NX Complete Hybrid CAD/CAM は、プロセス チェーン全体 (設計、積層加工、切削加工、仕上げ) を 1 つのソフトウェア パッケージで実現します。このシステムは、積層製造用のレーザー パスと切削加工用の切削ツール パスを計算するために使用されます。このシステムは、ワークピース、固定具、および機器全体のデジタルツインを介して完全な製造プロセスを準備します。 Siemens NX Complete Hybrid CAD/CAM システムは、統合レーザー粉末クラッディングおよびフライス加工の後処理および加工シミュレーションを含む、完全に統合された「designthrough-CNC」プログラミング ソリューションでハイブリッド積層製造の機能を提供します。
9. 松浦（日本）
松浦は、自動化されたマルチパレット、多軸、マルチタスクの CNC 工作機械と関連する製造プロセス ソリューションの市場リーダーであり、選択的レーザー溶融 3D プリントとフライス加工用のハイブリッド製造装置を提供する最初の工作機械メーカーです。
△図：松浦LUMEX 60システム 松浦が発売した最初のハイブリッド製造装置は、選択的レーザー溶融3Dプリント技術と高速フライス加工スピンドルを統合したLUMEX Avance-25です。加工中、装置はまず 3D プリントを実行し、次に高速フライス加工を使用して部品全体またはその表面の一部を仕上げ、高精度と高い表面品質を実現します。原理としては、10層（約0.5mm～2mm）を印刷して金属板を形成した後、高速フライス加工（スピンドル45000r/min）を使用して輪郭を一度微調整し、次に再度10層を印刷し、輪郭を再度微調整し、このプロセスを継続的に繰り返して、最終的に高精度で複雑な構造の部品に積み重ねます。 LUMEX Avance-60 は、LUMEX Avance-25 と同じテクノロジーを採用しながらも、処理スペースと作業範囲が広い、シリーズの 2 番目のハイブリッド製造マシンです。
10.ソディック
2017年、日本のソディックは、選択的レーザー溶融3Dプリント技術とフライス加工技術を用いた、松浦のハイブリッド製造装置と同様の技術を採用したハイブリッド製造装置OPM250LとOPM 350Lを発売した。
△図：ソディックのハイブリッド製造装置における金属3Dプリント粉末ベッド
ソディックのハイブリッド製造設備は、コンフォーマル冷却チャネルを備えた一体型射出成形金型の製造アプリケーションに重点を置いており、プラスチック製品の金型の製造方法を根本的に変えています。 OPM シリーズは、選択的レーザー溶融と高速フライス加工を同じマシンで実行することで、従来の方法では不可能だった複雑な一体型金属金型を加工できます。ソディックのハイブリッド製造装置は、500Wファイバーレーザーを使用して金属粉末を溶かして固める金属3Dプリントを実現します。 OPMシリーズは、ソディックの非接触リジッドリニアモーターで駆動する45,000min-1のスピンドルを搭載し、高速・高精度加工を実現します。また、自動工具交換装置（ATC）や自動工具長測定装置も搭載しており、長期連続自動運転を実現できます。
11.ファブリソニック、米国
Fabrisonic の Ultrasonic AM (UAM) は、独自の金属積層製造技術です。 UAM技術は、通常の金属板から引き出された金属層を超音波で溶かし、金属部品の積層造形（3Dプリント）を実現します。この方法は真の冶金接合を可能にし、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタンなどのさまざまな金属材料に使用できます。 Fabrisonic 社の方法は、複数の金属材料を同時に「印刷」することができます。このプロセスでは、アルミニウムまたは銅の金属箔のロールを使用して、非常に複雑な内部チャネルを持つ金属部品を製造できます。
△写真：NASA JPL向けにFabrisonic社が製造した部品
UAM の製造プロセスでは、金属板に最大 20,000 Hz の周波数の超音波を当て、超音波の振動エネルギーを使用して溶接する 2 つの表面の間に摩擦を引き起こし、分子層間の融合を形成し、同じ原理を使用して金属板を層ごとに連続的に溶接します。その後、機械加工により微細な3D形状を実現し、固体金属物体を形成します。
12.ハイブリッド製造ツールインテグレーターの3D-Hybrid
ハイブリッド製造技術を提供する多くの企業の中で、3D-Hybrid は、ほぼすべての CNC 工作機械に複数の金属堆積技術を提供できる唯一のハイブリッド製造ツール インテグレーターです。 3D Hybrid の目標は、先進的な金属積層造形 (3D プリント) 技術を画期的なアプリケーションに適用することです。同社は現在、CNC 工作機械向けに指向性エネルギー堆積法に基づく 3 つの金属 3D 印刷技術を提供しています。3 つの技術はすべて指向性エネルギー堆積プロセスですが、それぞれ電気、レーザー、および動的エネルギー源を使用します。
△図：CNC工作機械に統合できる3Dハイブリッドコールドスプレーツール。現在、最も一般的に使用されている指向性エネルギー堆積3D印刷技術はレーザーに基づいています。3Dハイブリッドは、特定のアプリケーション向けにカスタマイズされたレーザーDED 3D印刷技術を提供できます。このレーザー3D印刷処理ヘッドは、CNC工作機械、ロボット、またはその他のモーションシステムに統合できます。急速に発展しているもう一つの金属堆積 3D 印刷技術は ARC 溶接であり、これにより最も広範囲の合金材料を積層製造できます。 3D Hybrid の特許出願中の ARC テクノロジーは、高度な放電テクノロジーに基づいています。
3D-Hybrid には、ColdSpray と呼ばれる別の金属堆積付加製造プロセスがあります。これはもともとシャフトコーティング用途向けに開発されたプロセスで、ガス中で毎秒約 1,600 ～ 3,500 フィートの超音速まで加速された固体粉末を使用します。基板に衝突すると、ツールが表面の周りを移動するにつれて、粒子は塑性変形して基板と結合します。コールドスプレー堆積速度は通常約 5 ポンド/時間で、適切な合金材料には銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、ニオブ、金属マトリックス複合材、タンタルなどがあります。 3D-Hybrid のコールド スプレー テクノロジーは、高速かつより硬い合金の堆積のニーズに合わせて設計されています。
13. オートデスク
ソフトウェア大手のAutoDeskと他の10の企業や機関が共同開発した積層造形・切削造形一体型装置「LASIMM」は、世界最大の積層造形・切削造形一体型装置と言われている。 LASIMM は完成までに 3 年かかり、さまざまなプロジェクトに合わせて柔軟に再構成できる独自の「モジュール」構造を特徴としており、製造された製品を後処理なしで直接使用できます。 LASIMM プロジェクトは、欧州連合のホライズン 2020 研究イノベーション プログラムから財政支援を受けています。さらに、プロジェクト参加者の1社である英国の建築会社Foster + Partnersが研究している新しい金属3Dプリント方式も、LASIMMで使用される可能性があります。
14. 榎本工業（日本）
2021年6月、日本の金型・製造装置開発企業である榎本榎本工業株式会社は、静岡文化芸術大学、ソフトウェア開発企業であるC&G Systemsと共同で、日本初の5軸ハイブリッド製造3Dプリンターを開発しました。この 3D プリンターの最大の特徴は、既存の産業グレードの 5 軸制御技術に基づいて、押し出し 3D プリントとミリング操作を連続的に実行できることであると考えられます。
榎本工業開発部の河村武平部長は、従来の3Dプリンターは基本的に平面積層型のプリンターだが、この機械は平面積層と5軸積層を同時に実現できると語る。通常、3 軸 CNC マシンではアンダーカットは不可能ですが、傾斜と回転の 2 つの軸を追加することで可能になります。同社のマシンは、X、Y、Z、傾斜、回転軸を制御できるため、非常に複雑な形状を印刷できます。 ”
15. オーストラリアANCA
2020年3月、オーストラリアのメルボルンに拠点を置くCNC研削盤メーカーANCAは、積層造形技術と切削造形技術の両方を活用し、カスタム設計されたタングステンカーバイド切削工具を1台の機械で製造する新しい生産プラットフォームを開発しました。 ANCA は 1974 年に設立され、CNC 研削盤、モーション コントロール、板金ソリューションの大手メーカーに成長し、同社の製品の 99% が 45 か国以上の海外顧客に輸出されています。そこで、ANCA は、22 億ドル規模の世界の切削工具市場向けに、従来の方法よりも経済的に切削工具を製造できる新しい機械を設計しました。
△ANCAの機械。ANCAが撮影。
16. アディラ、ポルトガル
ポルトガルの有名な工具メーカー Adira 社は、非常にユニークなハイブリッド金属 3D プリンターを開発しました。これは、世界初の「平面レーザー溶融」金属 3D プリンターでもあります。このマシンは、2016年10月末にドイツのハノーバーで開催された第24回国際板金加工技術展で正式に発表されました。市場の既存の金属3Dプリンターと比較して、このマシンは次の点でユニークです：①パウダーベッドフュージョン（PBF）と直接金属堆積（DMD）という2つの金属3D印刷技術を組み合わせています。②プリントチャンバーはモジュール設計を採用しており、金属粉末処理エリアは非常に大きく、印刷サイズはプリントチャンバー容量の制限を超えることができます。つまり、拡張可能な設計が採用されています。③サブトラクティブ処理技術も統合されており、さまざまなツールヘッド（レーザーカットを含む）が装備されており、さまざまなニーズに応じて自由に切り替えることができ、同じビルドプラットフォームを使用します。
17. サームウッド、アメリカ
米サームウッドは2021年3月31日、新型3Dプリント・カッティングシステム「LSAM 1010」の第一弾を完成したと発表した。これは固定ワークベンチを備えた高壁システムで、プリントヘッドとカットヘッドはガントリーに取り付けられ、ワークベンチの面積は 10 x 10 平方フィート (約 3 x 3 平方メートル) です。これは、大型のデュアルガントリーフラッグシップ LSAM システムよりも小さいですが、3D 印刷システムとしてはまだかなり大きいです。
LSAM 1010 には印刷機能とカット機能がありますが、印刷とカットを同時に行うことはできません。大型の LSAM システムと同じ 40 mm プリント ヘッドと 5 軸カッティング ヘッドを使用し、高さ 5 フィート (約 1.5 メートル) の印刷およびカッティング機能を備えています。 LSAM1010 のガントリーは、プリント ヘッドとカット ヘッドを収容できるように長くなっており、両方のヘッドの動作範囲がプラットフォーム全体をカバーできるようにもなっています。その結果、機械には、総重量が 7,000 ポンド (約 3,200 キログラム) を超える 2 つの作業ヘッドを支えるために、より堅牢なガントリーが装備され、積載重量は 18,000 ポンド (約 8,200 キログラム) を超えます。この機械は重量があるにもかかわらず、毎秒約3フィート（約90センチメートル）の速度で移動することができます。
△40mmプリントヘッドと5軸カッティングヘッド
国内市場
1. 国立付加製造イノベーションセンターの5軸レーザー付加・減算複合製造装置
2020年9月、国家付加製造イノベーションセンターは「5軸レーザー付加・減算複合製造設備」を発売しました。これは、付加成形と減算加工の自由な切り替えを実現し、精密で複雑な構造部品の仕上げ加工を完璧に実現し、付加・減算複合製造や修理・再製造のニーズを満たすことができます。内部キャビティ、内部穴、内部流路を備えた複雑な部品の場合、プロセス策定段階でセクションごとに材料の追加と切断を実行して内部キャビティ処理を実現し、品質を確保しながらセクションごとに製造することができます。 ↑LDMHシリーズ製品
↑LDMHシリーズ製品
2. 武漢天宇智能製造有限公司/華中科技大学<br /> Wuhan Tianyu Intelligent Manufacturing Co.、Ltd。およびHuazhong科学技術大学が共同で開発したマイクロキャスティング、鍛造および製粉積分添加剤製造工作機械（クリック）は、航空、航空術などのマイケル産業などの統合された産業などのマイナスのマイコル科学のような統合された産業などの大規模なチタン合金構造部品を満たすために開発されています。沈着プロセスの沈着プロセス、堆積層の表面の形態、およびワークピースの冶金の品質は、表面の亀裂、非壊滅的な検出、積極的な形成プロセスの積極的な形成プロセスの積極的な形式の摂取のために、自然の中で発生します。欠陥の量。高速スキャン赤外線熱イメージャーは、形成された部分の温度場と熱サイクル曲線を測定するために使用され、視覚的なイメージング分析と診断システムを使用して、ARCカラムの特性と溶融プールの形態を監視し、CNC減算処理を実行して、製造された部品の品質要件を満たすために実行されます。
△武漢天宇マイクロ鋳造、鍛造、フライス加工複合材積層造形工作機械マイクロ鋳造、鍛造、フライス加工複合材積層造形技術は、積層造形技術では鍛造品を製造できないというボトルネックを突破し、登場するとGE、エアバス、COMAC、西安飛機工業集団、成都飛機工業集団などの大企業から大きな注目を集め、関連する協力が開始されました。現在、この技術は「中国の輸出制限技術目録」にも掲載されています。
3. 大連三雷機械有限公司 さらに、国産のハイブリッド5軸加工センターは、海外製の同様の設備に比べてコストパフォーマンスに優れています。大連三雷機械有限公司が開発したSVW80C-3D加法・減法複合5軸加工センターは、金属粉末噴射・レーザー溶融・垂直加工センターの複合工作機械です。 2kWファイバーレーザーを採用し、ワークピースの最大回転径は1000mm、ワークテーブルの最大荷重は850kg、メインモーターの最大出力は36kW、最大スピンドル速度は12000/分、X/Y/Z軸移動量は800mm/800mm/600mm、X/Y/Z高速移動速度は48m/分、A/C軸回転範囲は±120°/360°です。
△国産増減速ハイブリッド5軸加工機SVW80C-3Dは複雑な部品を素早く製造
4. ハンバンテクノロジー
2019年、Hanbang Technologyは、選択的レーザー溶融と超高速（ピコ秒やフェムト秒など）レーザー切断技術を組み合わせたLaser Additive & Cutting Manufacturing（LACM）と呼ばれる新しい技術を発表しました。各層が印刷された後、超高速レーザーを使用して部品の輪郭を改良し、表面品質の高い部品を直接製造します。これは、3D プリントと従来の機械による減算製造のハイブリッド製造に続く、新たな技術統合です。 △ LACM 技術プロセスには、選択的レーザー溶融と超高速レーザー切断の 2 つのステップが含まれます。 △ SLM + CNC 加工ハイブリッド製造プロセス現在、CNC 加工と積層造形の組み合わせは、積層と減算のハイブリッド製造の一形態にすぎません。超高速レーザー切断技術と SLM を組み合わせることが新たな探求となっています。超高速レーザーで材料を切断する場合、各パルスが材料と相互作用する持続時間は非常に短く、熱拡散を回避します。これは冷間加工プロセスであり、基本的に長パルス加工プロセスでの溶融ゾーン、熱影響ゾーン、衝撃波などのさまざまな影響によって引き起こされる周囲の材料への影響と熱損傷を排除し、非常に高い加工精度を備えています。
5. 広州のレイ・ジアと華南理工大学のチーム
2020年、広東省の重点研究開発計画の支援を受けて、華南理工大学、広州雷佳付加製造有限公司などの部門が、5軸リンクCNC工作機械をベースにしたレーザー付加・減算装置を共同で開発しました。この設備は現在、5軸の付加的および減算的な材料開発を実現しており、高精度の3次元移動モーションプラットフォームと2軸ポジショナーを組み合わせて5軸モーション制御を実現し、専用の「ツールマガジン」センターを使用してフライスカッター、レーザー粉末供給、レーザーインパクトなどのモジュールの自動切り替えを実現しています。また、当社は、対応するレーザーヘッド軌道認識および制御、安定性制御および監視、保護ガス含有量監視、自動障害保護、経路計画、データ処理およびその他のサポートソフトウェアとユーザーフレンドリーなヒューマンマシン操作インターフェースも開発しています。
△ DED-500 設備△広州雷佳が独自に開発したレーザー添加剤粉末供給ノズル（統合光路、粉末路、ガス路、水路）
工業分野の大型部品は、破損後に修理する必要がありますが、従来の製造方法では修理が難しく、修理サイクルが非常に長く、部品を直接廃棄することが多く、使用コストが膨大になります。しかし、雷佳社のCNC工作機械の加減算設備は、機械部品の迅速な修理を完璧に実現できます。損傷した部品を現場でスキャンし、損傷した部品を積層造形法で製造し、サブトラクティブミリングを使用して精度を向上させて部品の修復を実現します。機械部品の修理に加法および減法装置を使用すると、機械の修理サイクルを大幅に短縮し、メンテナンスおよび更新コストを大幅に削減できます。さらに、レーザー 5 軸 CNC 工作機械の付加的および減算的装置は、自動車製造、原子力などの分野でも使用できます。レーザー+ミリング/レーザー強化を使用して材料を追加または削除すると、より短い生産サイクルでより複雑な形状のタイヤ、自動車部品、原子力ブレードなどを生産でき、サブトラクティブプロセスによりより高い精度も保証されます。特に大型のエンジニアリング車両用の複雑な金型を直接成形する場合、この方法は他の付加的および減算的方法と対比するのが難しい利点があります。
△巨大タイヤ型
6. 青海華鼎設備製造有限公司 青海華鼎設備製造有限公司が展示したXF1200レーザー加減算5軸複合加工センターは、金属粉末噴射レーザー溶融垂直加工センター用の複合工作機械です。レーザー出力は1,200W、最大粉末給餌速度は15g/min、ワークピースの壁の厚さは1〜5mm、回転速度は20,000R/min、ツールホルダーはHSK -A63、X/Y/Z軸の移動は600mm/450mm/450mm、B/C軸回転範囲は-115°から360°です。
7。Shanshan（Shanghai）Trading Co.、Ltd。 Shanshan（Shanghai）Trading Co.、Ltd。によって開発されたLumex Avance-25 3Dマシンセンターは、金属粉末レーザー焼結および垂直作動センターの複合工作機械であり、X/Y/Z/U/W軸は2602mm/60mm/100mm/185mm/185mm/522mmです。ファイバーレーザー、専用のi-3次元の新しいシステム、15 'の3次元タッチスクリーンを使用して、簡単に動作します。複合処理は、機械センターに匹敵する寸法精度と表面粗さを実現します。
8。Mechanicaland Electrical Engineering Machine Tooll Co.、Ltdの北京研究所 北京機械および電気工学機械工具株式会社の北京研究所のXKR40-3D添加剤および減算的な複合工作機械は、400mmのワークテーブル速度、8000R/分、-110°/++10°の-110°/+10°のA軸スイング範囲です。 5軸リンケージは、いくつかの特別な部品または材料のニーズを満たすために、交互の添加剤および減算的処理を通じて、添加剤および減算的複合材料の機能を実現します。
9。上海航空宇宙Yigen Intelligent Technology Co.、Ltd。 Shanghai Aerospace Yigen Intelligent Technology Co.、Ltd。は、上海航空宇宙8番目のアカデミーの下で混合所有企業です。現在開発中の主な製品には、ハイエンド5軸CNC機械加工機器とコアコンポーネント、添加剤および減算的な複合製造機、インテリジェント生産ライン、インテリジェントターミナル、インテリジェントな製造システムプラットフォームが含まれます。同社の製品であるSMUシリーズの5軸リンケージユニバーサルミリングマシンは、コンパクトな構造、合理的なレイアウト、対称温度構造、対称的な機械構造を備えたコンパクトな垂直5軸リンケージマシンセンターです。
10。ShandongLeishi Shandong Lei Shiは、2020年のTCTアジア展で国内で生産された「直接的なエネルギー堆積」5軸リンケージメタル3Dプリンター、および統合された増加と減少処理装置や超高速レーザークラッディング装置などの産業用途向けの製品を展示しました。 5軸リンクにより、平面スライスから空間曲面スライスへ、3軸から5軸の動きへの積層造形のブレークスルーを実現します。 5軸印刷は、印刷補助サポートを必要とせずに任意の角度に傾けることができるだけでなく、時間と材料を大幅に節約します。また、曲面への方向性とスイングの堆積、曲面への不均一な厚さのシートとボディの堆積などを実現できます。5軸制御のレイヤードモデリングにより、金属部品の成形サイズと形状と位置の精度が保証され、複雑な表面、機能的な傾斜材料などの印刷と修復を実現できます。
△ lateclam-150v
11。上海クールイーグル Cool Eagleは、超大型の3D印刷ソリューションの研究開発を専門としています。他の3D印刷機器と比較して、効率とコストにおける明らかな利点があり、射出成形や押出などの従来のプラスチック加工技術と比較しても、大部分の生産にも利点があります。
△3Dプリントされた航空機ポート型型、サイズ1：1。 Cool Eagle Robotの3Dプリント金型ソリューションは、航空機のドア金型の製造に使用できます。3Dプリントは10時間かかり、1回で形成されます。
12。深セン・ハーリング 2017年に設立されたHualing Intelligent Manufacturingは、中国の大規模な産業用グレードの3D印刷機器の大手ブランドです。 Hualing Intelligent ManufacturingのゼネラルマネージャーであるLong Jingは、大規模な3Dプリンターの主な仕様は2×2メートル、2×4メートル、3×7メートルに到達できると述べ、1時間あたりの出力は20kg以上に達する可能性があります。さらに、添加剤および減算材料機能の統合が達成されており、3D印刷とCNC処理を同時に実行できるようになり、ワークピースを比較的高い精度で生成できます。ワイヤー材料の代わりに粒状材料を原材料として使用することにより、材料のコストが大幅に削減され、サポートされた材料の種類が大幅に拡張されます。独立して開発された排他的な材料-M01は主要な印刷材料であり、S01はサポート材料です。本質的にはアルミニウム合金と同じ硬度を持つエンジニアリング複合樹脂プラスチックですが、密度はアルミニウムの半分の1.3です。素材自体は白色の顆粒で、半透明でもあり、マスターバッチ顆粒によって色を調整することもできます。
△成形サイズが最大6メートル、25メートル/分の加工速度、20メートル/分の3D印刷速度、最大押し出し容積25kg/h、ABS/PC/PLA/PETGおよびその他の材料をサポートする超大型添加剤および減算式複合材料製造装置
13。ナンジンエニグマ<br /> Inigmaは、ARC添加剤のフィールドに入る中国で最も初期のメーカーの1つです。このシステムは、6軸の産業用ロボットと、水平の動き、持ち上げ、回転、およびフリッピングのポジショニングシステムを備えたガントリー機械を使用します。添加剤および減算的な交互の処理は、添加剤と減算プロセスの深い統合を真に達成し、効率的な添加剤の複合処理と大型の複雑な金属成分の形成を満たすことができます。
14。Zhongke Yuchen Zhongke Yuchenによって独立して開発された柔軟な添加剤および減算的複合製造装置は、中国で最初の大規模なレーザー/アークデュアルエネルギービーム、多軸リンケージインテリジェント金属添加剤および減算的製造装置です。そのコアテクノロジーは次のとおりです。
Multi-Material：レーザー/ARC 3D印刷材料には、アルミニウム合金、鉄ベースの合金、コバルトベースの合金、ニッケルベースの合金およびその他の材料が含まれます。
dualデュアルエネルギービーム：新しいタイプの高温安定性処理ヘッドとツールクイックチェンジデバイスを装備し、レーザー/アークデュアルエネルギービームと減算処理コンポジット製造を実現できます。
super大規模処理領域：ポジションワークテーブルφ2000mm、ロード2トン、500kgのロボットアームスパン2830mm以上。
utra超高製造効率：アークヒューズ製造効率は900cm3/hに達し、レーザー粉末摂食の形成効率は350cm3/hに達し、スピンドル速度は12000r/minです。
dualデュアル軸ポジショナーを装備しているため、多軸リンケージ制御を実現できます。
highの安定性：全体的に連続する作業時間≥240時間。
Independent Software：サポート添加剤および減算的な複合製造プロセス設計ソフトウェア：異なる機能アルゴリズムモジュール間のデータ共同処理を実現し、3Dモデルデータの加算的および減算的な複合製造プロセスファイルへのシームレスな変換を完了します。
intelligent機器の統合：溶融プールの動的な閉ループフィードバック制御、機器障害診断と早期警告、および処理プロセスのトレーサビリティを実現します。
15。NanjingLiankong Intelligent Technology Co.、Ltd。
主な機能：
「5軸CNC添加剤補助複合材料製造センター」は、Nanjing Liankong Intelligent Additive Research Institute Co.、Ltdによって独立して開発されました。3つの主要な機能があります。これは、制御されたアーク添加剤および5軸リンケージと高度な高度な添加剤の複合形成および製造装置であり、機器が主要な熱源を使用して、材料を補完するために材料を加熱するために、機器を使用して開発されています時間、オンラインでツールと銃を変更し、材料を削減するためにオンラインのリアルタイムの切断と処理を行い、添加物と減算材料の調整と同期を実現し、真の複合形成を達成することができます。 Trength Steel、高窒素鋼、銅合金、アルミニウム合金、チタン合金、および空洞型、ボックスタイプ、キャビンタイプ、フレームビームタイプなどのその他の複雑な構造部品。添加剤の製造は内壁、空洞などを処理できないという問題を解決し、印刷後に製造コストを大幅に削減します。
機器の構成：
「5軸リンケージCNCアディティブサブトレクティブコンポジットフォーミングおよび製造センター」は、主に「メインフレーム構造」、「高精度と高酸性の移動クロスビームシステム」で構成されています電源およびツールクイックローディングデバイス "、"ガンナイフチェンジデバイス]、「ツールホルダー」、「ガス伝送システム」、「デジタルデュアルワイヤー給餌システム」、「システムコントローラー」、「階層化モデリングソフトウェア」 、 「パラメーター、視覚センシングデバイス」など。
技術的な利点とレベル:
（1）5軸リンケージCMTアーク添加剤、プラズマアーク添加剤、退屈、掘削、およびその他の複合添加剤サブストレクティブフォーミング機能を実現でき、さまざまな添加剤および自動的な減算的複合材料形成の製造を実現することができます。
（2）中程度および大規模な複雑な構造と800mm×800m×500mの多次元の異種構造部分の制御されたARC添加剤の形成と製造に使用できます。
（3）高強度の超高強度鋼、アルミニウム合金、銅合金、高温合金、高窒素鋼、普通の低鋼、普通の低鋼、ステインレス鋼、その他の添加剤などの添加剤の添加剤の処理と製造を実現できます。
（4）高添加剤の形成効率、良質、低コスト、最大形成効率は5kg/h、最大形成精度は0.4mm、最大減算の精度は3.2μmです。
（5）システムは、デジタルワークショップと相互接続し、仕様と関連する統計データの処理を推進し、インテリジェントな制御を実現するためにプロセスパラメーターをリアルタイムで動的に知覚できます。
結論 上記の国内および外国の添加剤削減と材料の混合製造装置の研究と発見から、添加剤削減と材料混合製造の外国の研究開発が早期に始まり、多くの商業添加剤還元と材料混合製造機が出現しました。添加物と還元材料の混合製造の国内研究開発は遅れて始まりましたが、R＆Dの勢いは強力であり、海外では利用できない添加剤と還元材料のための特別な混合製造工作業者もいます。材料を追加および削減するための複合製造技術の開発と段階的な成熟により、ますます強力な複合製造装置が出現し、ますます多くのアプリケーション分野をカバーします。
参照読み取り：1。新しい！アドインおよび減算材料混合添加剤は、米国によって禁止されており、中国の「制限された輸出カタログ」にも含まれています。オートデスクは、世界最大の3D印刷機器を開発して、SLMを組み合わせた材料を組み合わせた材料を組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて、SLMを組み合わせて縮小します。 ORTコントロール5。すごい！ DMG MORIは、ASERTEC 6600 DED混合材料システム6。世界のトップ10 3D印刷および機械加工技術ブランド7。Autodeskなどを共同で開発します。 Amotion Centerが公式にオープンしました10。新しい混合金属3Dプリンター：印刷サイズを拡張できます11。材料の追加と削減の複合処理技術の開発
|
添加物と減算材料の混合製造 |
<<: PrintParts、追跡可能な3Dプリントスマートパーツの初セットを発売
>>: 金融マンがテクノロジーに転向し、100万ドルを投じて世界的に有名な3Dプリンターを開発した
推薦する
中国の付加製造（3Dプリント）産業は今年、100億元以上の生産額を生み出し、「中国製造2025」の発...
2023年3月、アンタークティック・ベアは、電気スーパーカーを製造するCzinger Vehicl...
2024年7月17日、Antarctic Bearは、CIAが投資した導電性インクの新興企業である...
3Dプリント、VR、一般の人にとっては非常に「先進的」に聞こえるこれらの言葉は、私たちにとって遠い...
出典：新華社、東方展望、記者石嘉清、編集者陳栄雪△上海、中国初の3Dプリント文化博物館2023年7月...
現在、世界中で 3D プリントが医療技術の向上に利用されています。2018 年 1 月 26 日、A...
最近、MITメディアラボの研究者らが、日本の伝統的な食品である納豆の中に興味深い古細菌、納豆菌（略し...
オーストラリアのモナッシュ大学のエンジニアチームは、わずか4か月でロケットエンジンの設計、3Dプリン...
3Dプリント技術は科学技術分野における画期的な発明と言えるでしょう。家のプリントから食品のプリント...
TST Tibbi Aletler (TTA) は、トルコでよく知られている医療用インプラント製造...
南極のクマの紹介: 3D プリントされた農場は非常に人気があり、最近 CCTV ビデオで報道されまし...
周知のとおり、生物学的 3D 印刷技術の現在の主な応用分野は、薬物試験用の人工組織の印刷や、直接移植...
出典: 積層造形技術フロンティア2022年、西北工業大学の黄衛東教授のチームは、希土類酸化物強化ニッ...
この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-8-22 13:21 に最後に編集...
国際工業デザイン界の「オスカー」として知られる、2017年ドイツiF国際デザイン賞の受賞者が先日発表...
|
![[南極熊の3Dプリント文化] SLM選択的レーザー溶融：かけがえのない金属3Dプリント技術](/upload/images/67ccc4e560348.webp)
