沉积速率

一个金属整体叶盘，叶片和盘体一体成型，激光DED3D打印的。整体叶盘的制造门槛在业内是共识。传统铣削材料去除率往往超过九成，激光粉末床熔融在尺寸和速率上都吃力，难做的典型零件。激光送丝属于定向能量沉积大类，长板是沉积速率高、材料利用率接近百分之百，过去主战场是大尺寸结构件、修复、近净成形毛坯。Meltio分享的描述是：整体叶盘把叶片和盘体合成单一部件，相比传统装配件能改善效率、降低重量、提升可靠性，应用方向是航空发动机、燃气轮机、高性能压气机。这三个方向的共同点，是工作环境对转子部件的极限要求都很高。航空发动机的风扇段、压气机段，工作转速动辄上万转，叶片承受高速气流和离心载荷。燃气轮机用于地面发电和驱动，长期连续运转，对疲劳寿命要求极高。高性能压气机则在工业气体处理、能源装备里承担核心增压角色。这次案例的目标，是演示金属增材在复杂集成结构上的能力。传统方法要走多道工序，增材一步成型，设计自由度更高，材料浪费更少。结果是一个功能完整的整体叶盘，叶片一体成型，按官方说法几何精度足够、机械性能良好，并且包含了内部空腔结构。把叶片和盘体合成单一部件，传统装配工艺的榫槽连接消失了，应力集中点和疲劳源跟着消失，转子整体强度上去，转速可以往更高推。其DED沉积头采用同轴送丝构型，焊丝从中心送入，多束激光对称分布在四周。这点对理解这次案例是关键。普通侧向送丝在改变行进方向时，焊丝相对熔池的位置会跟着变，沉积稳定性随路径方向波动，这是送丝路线做复杂三维曲面长期绕不过去的障碍。同轴构型让任意方向的熔池形态保持一致。叶片要从盘体侧面外伸出复杂曲面，对沉积方向无关性的要求极高。这套硬件是激光送丝路线里有可能往复杂几何延伸的底层基础。Meltio的分享里有些信息没有提，比如后处理。送丝路线的真实经济性，取决于余量到底是几毫米还是十几毫米，铣削去除量没给数据。材料也没说，也不好判断加工难度。产量也没说，一件可以做出来不代表一百件能稳定做出来。看金属增材叶盘件的一些关键问题并没有分享。DED过去给市场的标签是大尺寸、低成本、好用，主战场在结构件、模具、备件、修复。近两年DED，尤其是激光同轴DED的类似整体叶盘案例越来越多。DED干精密复杂件这个方向正逐步成为现实。#3D打印 #增材制造 #航空航天 #定向能量沉积  #激光送丝

捷克理工与Ponticon研究发现，采用高速激光定向能量沉积工艺制备的Inconel 718，在较高沉积速率下仍能保持力学与断裂性能的稳定性，波动幅度小于10%，为大型部件的高效增材制造提供了工艺窗口参考。

美国橡树岭国家实验室研究人员与工业合作伙伴ARC Specialties共同研发并展示了一种新型高通量金属增材制造工艺，专为生产大型近净成形部件设计。这项名为电渣增材制造的技术，结合了电渣带极堆焊与电弧丝材增材制造，实现了比传统丝材增材工艺高数倍的沉积速率。