開(kāi)放模具3D打印注塑，增材減材混合制造新思路

美國(guó)Hybrid Manufacturing Technologies （HMT）是混合增減材制造系統(tǒng)的專(zhuān)家。2020年6月，南極熊獲悉，他們開(kāi)發(fā)出了一種新的熱塑性塑料3D打印方法，它稱(chēng)之為 "AXIOM"，自動(dòng)將材料擠出到開(kāi)放式模具中。據(jù)報(bào)道，這種新穎的工藝結(jié)合了3D打印和注塑成型的優(yōu)點(diǎn)，可以高速生產(chǎn)高強(qiáng)度的零件，并具有增材制造的靈活性。

△實(shí)拍視頻：開(kāi)放模具3D打印注塑，增材減材混合制造新思路

AXIOM方法

△AXIOM過(guò)程分為三個(gè)步驟：使用刀具在金屬板上銑出簡(jiǎn)單的模具坑→3D打印噴頭噴出聚合物塑料填充→鏟平模具坑表面，即可得到堪比注塑出來(lái)的零件

注塑成型在速度和零件質(zhì)量方面一直都有優(yōu)勢(shì)，特別是在大規(guī)模生產(chǎn)方面。當(dāng)比較增材制造和注塑成型的零件時(shí)，在材料選擇、表面光潔度和聚合物的完整性方面存在明顯的差距。當(dāng)要制造的零件超過(guò)一定數(shù)量時(shí)，注塑成型在產(chǎn)量和平均生產(chǎn)成本上也會(huì)超過(guò)增材制造。HMT的AXIOM方法希望解決這一缺陷，利用這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)組合成為新的方案。

在COVID-19大流行期間，HMT希望快速、低成本地生產(chǎn)面罩，以補(bǔ)充傳統(tǒng)生產(chǎn)渠道的不足。這促它將AMBIT XTRUDE PE-1 3D打印頭安裝在傳統(tǒng)的數(shù)控銑床上，擠出通常與3D打印不兼容的材料；所生產(chǎn)的零件由于沒(méi)有層紋，表面光潔度得到了 "改善"，性能也得到了提高，類(lèi)似于注塑件。

HMT公司的CEO Jason Jones博士表示："我們將3D打印、機(jī)械加工成型以一種新的方式結(jié)合在一起，在需求激增的情況下快速滿足產(chǎn)能需求。"

△通過(guò)AXIOM方法3D打印PPE（個(gè)人防護(hù)裝備），圖片來(lái)自HMT

AMBIT PE-1擠出機(jī)

HMT公司開(kāi)發(fā)符合CE標(biāo)準(zhǔn)的噴頭，最初是為了將現(xiàn)有的銑床改造，成為能夠擠出聚合物和復(fù)合材料的3D打印機(jī)。它已經(jīng)被集成到各種機(jī)器中，包括CNC模具、機(jī)器人手臂和PKM（平行運(yùn)動(dòng)機(jī)）平臺(tái)。

Jones 總結(jié)道："AMBIT PE-1擠出機(jī)是機(jī)械廠采用3D打印制造的最實(shí)用的路徑。它是快速生產(chǎn)零件、夾具的理想選擇。AMBIT PE-1擠出機(jī)的進(jìn)步，繼續(xù)擴(kuò)大了3D打印制造的工業(yè)應(yīng)用范圍，創(chuàng)造了新的市場(chǎng)。"

△AMBIT PE-1已被連接到Autodesk的一個(gè)機(jī)械臂上，圖片來(lái)源：Autodesk

AMBI混合制造系統(tǒng)
其實(shí)，AMBI混合制造系統(tǒng)真正牛的地方在于，可以實(shí)現(xiàn)金屬的混合制造。

通過(guò)升級(jí)數(shù)控機(jī)床與金屬沉積技術(shù)，在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)了加法（增材制造）和減法加工（CNC等）能力�；旌蠙C(jī)床提供了新的技術(shù)能力，包括加工過(guò)程中的精加工和檢測(cè)。它是修復(fù)高價(jià)值金屬部件和在現(xiàn)有零件上增加新零件的理想選擇。AMBI系統(tǒng)可改造現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床，也可直接集成到具有先進(jìn)功能的新機(jī)床上�；旌蟿�(dòng)力一體機(jī)顯著降低了成本，并為數(shù)控操作人員提供了直觀的采用路徑。HMT公司認(rèn)為，大多數(shù)通過(guò)增材制造制成的金屬零件都需要后加工操作以改善其表面光潔度（例如，點(diǎn)銑，珠/噴砂，拋光等）。 將CNC增材制造結(jié)合使用，可以在單個(gè)設(shè)備中完成零件制造和表面處理；它還允許在同一零件中使用不同組成的材料。

南極熊了解到，目前他們已經(jīng)可以使用多個(gè)處理頭，最多可達(dá)15個(gè)。包括一系列具有不同幾何形狀、激光輪廓、粉末輸送配置和散焦能量束的AMBI處理頭，以支持以下任務(wù)：3D沉積、熔覆、打標(biāo)、切割、鉆孔、預(yù)熱、退火/應(yīng)力消除、表面重熔、清潔等。

編譯自：3dprintingindustry

新思路