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亚美精密自主研发产品获专利 金属3D打印机将亮相

2016-11-25 08:52 南方日报 戴双城

  工作人员向记者讲述金属3D打印机的工作情况。南方日报记者戴双城 摄

  位于望牛墩的东莞亚美精密机械配件有限公司(下称“亚美精密”)的研发中心,有一台外形近似立方体的机械设备。从外表上看,这台机械设备和一般的数控机床没什么两样,但是通过亚美精密总经理冯坚指引,观看了设备的监控屏幕后,记者才发现了其中的端倪:金属粉末经过高能粒子束营造的高温区变成金属流不断地喷射到金属基材上,经过冷凝成为新的金属构件,等金属构件成形后机械手放下喷头抓起不同的刀具把工件很快加工成光洁锃亮的一个机械配件。

  亚美精密总经理冯坚告诉记者,这台设备就是亚美精密刚研发成功的,注册名为“3D one step”的复合式金属3D打印机。它的特点是从金属粉末到可使用的零部件在机床里一步完成。

  据透露,复合式金属3D打印机将亮相2016年广东国际机器人及智能装备博览会(下称“智博会”)。

  零件传统加工耗费材料立志研究金属3D打印机

  冯坚在机电行业已经耕耘了40年。曾在美国硅谷一家光纤公司任工程师。1997年,凭借积累的人脉,他从自家车库起步,办了个机械加工厂,专门为硅谷高科技公司加工精密机械零配件。

  随着经济全球化,美国一些企业开始向中国转移生产线。2005年,冯坚将公司所有的设备、团队搬到了东莞市望牛墩,注册了亚美精密,重起炉灶。凭借良好的海内外人脉关系,对技术的专注和几十年的经验积累。亚美精密逐渐站稳脚跟、发展壮大。由于质量高信誉好,在小批量多品种的高端机加工领域小有名气。

  既然日子过得不错,为什么会不“安分”地研究起了金属3D打印机呢?冯坚告诉记者,自己从事零部件加工已经近20年,眼看加工过程中,很多材料都被刀具切下来变成碎屑废弃掉很是可惜,而且越是薄壁构件,金属材料的利用率越低,于是,他决心组建团队研发适合中国国情的金属3D复合加工机。

  快而全的功能可制造出精准零件

  冯坚告诉记者,3D打印技术不同于传统的减材制造SM(Subtractive Manufacturing),它的突破性在于将传统的“去除”加工法改进为增材制造法AM(Additive Manufacturing)。这种制造方法能快捷、全自动地制造出各种传统加工方法无法或难以制作的复杂机构,这对于制造加工具有划时代的意义。但对国内市场而言,目前3D打印技术的关键设备主要从国外引进,其价格昂贵且维修成本高,而国产低价设备的制作精度并不理想。

  冯坚表示,普通的金属3D打印技术虽然可以铸造强度级别的零件,但是成型出的零件形状误差大、表面光洁度不高,这样,成型后的零件还需要采用传统的机械加工方式对此进行二次加工,才能得到精密机械制造工业所要求的形状及表面精度。但是亚美精密的3D打印很好地解决了这个问题。

  冯坚透露,3D One Step的工作原理是先通过将3D建模数据导入产品控制系统内,控制系统对工作台、熔覆喷枪及多轴铣削机构进行控制,利用熔覆喷枪将喷入的金属粉末熔融形成近似形体,然后再利用多轴铣削机构的铣头对其进行铣削,循环重复直至零件加工完毕,该3D打印设备既能克服传统3D打印技术在尺寸和形状精度等方面的缺陷,也可以克服单纯的五轴机加工受零部件复杂程度等方面的制约,还可以制造出既有铸件强度又有高光洁度和几何精度的金属零件。

  核心技术中国制造降低成本适合市场

  目前,亚美精密的多功能金属3D打印机已经实用化,并且打出了螺旋桨叶面、多喷咀旋流混合器,深沟螺杆送料器等试样,效果非常不错,金属粉材利用率达到90%以上。而且亚美精密的金属3D打印机拥有完整自主知识产权,获得了获得多项发明专利和实用新型专利授权,并已取得省高新技术产品认证和3D One step注册商标。

  冯坚表示,目前国外的多功能金属3D加工机价格都比较昂贵,动辄几百到上千万人民币一台,而亚美精密产品的价格有望降低到进口设备的1/4到1/5。

  谈到前景,冯坚表示,希望产品在智博会亮相后能引起社会各界关注,尽快推向市场。

  南方日报记者 戴双城 策划:南小渭

 

编辑: 冯文美
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