開放模具3D打印注塑，增材減材混合制造新思路

美國Hybrid Manufacturing Technologies （HMT）是混合增減材制造系統(tǒng)的專家。2020年6月，南極熊獲悉，他們開發(fā)出了一種新的熱塑性塑料3D打印方法，它稱之為 "AXIOM"，自動將材料擠出到開放式模具中。據(jù)報道，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。

△實拍視頻：開放模具3D打印注塑，增材減材混合制造新思路

AXIOM方法

△AXIOM過程分為三個步驟：使用刀具在金屬板上銑出簡單的模具坑→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，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，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)要制造的零件超過一定數(shù)量時，注塑成型在產(chǎn)量和平均生產(chǎn)成本上也會超過增材制造。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)的零件由于沒有層紋，表面光潔度得到了 "改善"，性能也得到了提高，類似于注塑件。

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AXIOM方法3D打印PPE（個人防護(hù)裝備），圖片來自HMT

AMBIT PE-1擠出機(jī)

HMT公司開發(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)動機(jī)）平臺。

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。"

△AMBIT PE-1已被連接到Autodesk的一個機(jī)械臂上，圖片來源：Autodesk

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

通過升級數(shù)控機(jī)床與金屬沉積技術(shù)，在一臺機(jī)器上實現(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，包括加工過程中的精加工和檢測。它是修復(fù)高價值金屬部件和在現(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�；旌蟿恿σ惑w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)可以使用多個處理頭，最多可達(dá)15個。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

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