產業應用
3D列印學堂
3D列印用基板與機加工用夾具二合一
Fraunhofer推出突破性的數控加工後處理方案
CNC數控加工對夾具有兩大要求，一是夾具的精度和剛度，二是夾具應該有可靠的定位基準。所以夾具的可調整性，通用性是十分重要的，可以縮短生產準備時間。
通過3D列印-增材製造工藝，可以特別靈活地製造複雜且個性化的零件。基於粉末床的鐳射熔化技術，或簡稱為L-PBF越來越多地被用於製造發動機部件或醫療植入物。但是，目前生產效率很低，尤其是涉及到機加工後處理的時候。那麼是否存在更好的銜接方式，省時省力且更加精准高效呢？根據3D科學穀的市場觀察，日前歐洲頂級的研究機構Fraunhofer IPT推出了突破性的解決方案。
▲Fraunhofer IPT開發的夾緊系統使夾緊和定位基準首次在整個工藝鏈中實現標準化
來源：Fraunhofer IPT
陶瓷與高溫鋼的結合、圓柱銷發揮連接作用
為了簡化L-PBF金屬3D列印與CNC數控加工的銜接並提高加工精度，Fraunhofer弗勞恩霍夫IPT生產技術研究所的研究團隊開發了一種用於3D列印過程中的基板和CNC數控加工過程中帶定位基準的夾具，目前已申請專利。
帶定位基準的夾具是由高溫鋼製成的可重複使用的基板，通過將圓柱銷嵌入其中可以進行增材製造和後續CNC機加工作業。
現在3D列印結束後，可以在常規CNC數控設備上進一步加工工件，而無需通過諸如電火花線切割等機械工藝將其從基板上拆卸下來，然後再將其固定在夾緊系統上。
CNC數控加工過程中，工件裝夾方式通過確定工件原點來確定了工件坐標系，加工程式中的各運動軸代碼控制刀具作相對位移。而Fraunhofer IPT所開發的這種可重複使用的基板可實現更快的夾持和定位基準，從而將3D列印與CNC加工工序連貫起來。
Fraunhofer IPT開發的新的基板與夾緊系統是基於一種可重複使用的，由高溫鋼製成的陶瓷塗層基板，在基板中嵌入了直徑為5毫米的圓柱銷。銷釘用於將元件連接到基板，並且可以單獨移動和釋放。底盤的定位基準和夾緊由底面的零位元夾緊系統自動完成，完成工作後，只需鬆開連接銷即可。
Fraunhofer IPT開發的夾緊系統使夾緊和定位基準首次在整個工藝鏈中實現標準化。減少了去除工件所涉及的工作，從而減少了閒置時間並提高了生產的自動化程度。如果元件中存在殘餘應力，則可以在金屬3D列印完成之後鬆開連接銷，以使防止元件變形。然後可以在沒有殘餘應力的情況下進行後續的CNC數控加工步驟。
Fraunhofer IPT開發團隊現已申請了此基板技術的專利，而為了進一步改善該系統並開拓新的應用領域，科學家們已經在計畫下一個研究項目：例如，該團隊現在正在通過拉伸和剪切測試來分析圓柱銷和金屬3D列印工件之間的連接強度。通過對不同的粉末材料進行的實驗以及對金屬3D列印不同結構的分析以在未來進一步提高基於粉末床的金屬3D列印工件的品質。
文章轉載自3D科学谷