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舍弗勒與德馬吉森精機(jī)協(xié)作經(jīng)過(guò)3D打印來(lái)制作梯度合金軸承
中國(guó)軸承網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2017/11/29
提起大名鼎鼎的舍弗勒(Schaeffler)，很多人或許了解舍弗勒在全球范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)并出產(chǎn)INA和FAG品牌的高質(zhì)量滾動(dòng)軸承、關(guān)節(jié)軸承、滑動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品。為超越60個(gè)工業(yè)職業(yè)和很多轎車運(yùn)用領(lǐng)域運(yùn)用供給大約40，000種規(guī)范產(chǎn)品。據(jù)了解，現(xiàn)在，這家不斷創(chuàng)新的軸承界巨子正在于機(jī)床界巨子德馬吉森精機(jī)（DMGMORI）協(xié)作，將混合增材制作技能運(yùn)用到梯度合金軸承的制作中來(lái)。
作為兩家公司協(xié)作項(xiàng)意圖一部分，舍弗勒(Schaeffler)和德馬吉森精機(jī)(DMGMORI)正在開(kāi)發(fā)增材制作工藝，以出產(chǎn)梯度資料制成的滾動(dòng)軸承零件。該項(xiàng)目選用的是DMGMORI的Lasertec653D混合增材制作設(shè)備，該設(shè)備將激光堆積焊接與五軸銑削相結(jié)合。
舍弗勒正在內(nèi)部擴(kuò)大增材制作的運(yùn)用領(lǐng)域，初次將粉末床金屬3D打印工藝與Lasertec653D混合增材制作工藝結(jié)合。舍弗勒選擇Lasertec653D的部分原因是這臺(tái)設(shè)備的堆積率和可選用的資料的靈活性。此外，集成的五軸聯(lián)動(dòng)加工功用能夠在單個(gè)裝夾進(jìn)程中出產(chǎn)出制品零件，這是Schaeffer以為能夠進(jìn)行批量出產(chǎn)的一項(xiàng)功用。
Lasertec653D混合增材制作設(shè)備裝備了兩個(gè)粉末進(jìn)料器，能夠在激光堆積焊接進(jìn)程中有針對(duì)性地操控從一種資料到另一種資料的切換。根據(jù)DMGMORI的說(shuō)法，這能夠用來(lái)制作不同資料特性之間滑潤(rùn)過(guò)渡的分級(jí)資料。資料的耐性和硬度能夠在過(guò)度的進(jìn)程中進(jìn)行調(diào)理，并進(jìn)行最佳的分配以適宜單個(gè)運(yùn)用的特定要求。
舍弗勒和DMGMORI正在測(cè)驗(yàn)適宜的資料，意圖是運(yùn)用激光堆積焊接推動(dòng)滾動(dòng)軸承部件的小批量加工制作的開(kāi)發(fā)。舍弗勒重視的重點(diǎn)是完成優(yōu)化產(chǎn)品，為終究客戶供給附加價(jià)值。
舍弗勒多年來(lái)一向積極參與電動(dòng)車賽車方案，并在其“明日轎車”戰(zhàn)略的結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)一步改善電驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過(guò)Lasertec653D混合增材制作設(shè)備上運(yùn)用這種資料漸變將發(fā)明激動(dòng)人心的開(kāi)展機(jī)會(huì)。例如，磁性和非磁性資料能夠經(jīng)過(guò)漸變來(lái)組合，并且根據(jù)需要調(diào)整組件的功能。舍弗勒還方案將Lasertec653D混合增材制作設(shè)備整合到零配件、小批量系列和單件零件的出產(chǎn)中。眾所周知，資料是約束3D打印前進(jìn)的最大因素，而一起資料也是解放3D打印潛力的奇特鑰匙。
而除了資料本身，加工工藝與資料深度結(jié)合起來(lái)，納米資料增強(qiáng)合金、等軸細(xì)晶合金、梯度合金、非晶態(tài)金屬、自愈合合金、超導(dǎo)資料、金屬有機(jī)骨架資料的研制從微觀層面上呈現(xiàn)出資料技能的潛能。
在由多種合金制成的零件中，一般需要用到釬焊的工藝。釬焊主要是通過(guò)加熱到一定溫度使焊料熔化，從而把兩種一樣原料或不同原料的金屬銜接在一起。釬焊時(shí)一般都發(fā)作母材向液體釬料的溶解進(jìn)程，可使釬料成份合金化，有利于進(jìn)步接頭強(qiáng)度。釬焊時(shí)也呈現(xiàn)釬料組份向母材的渙散，渙散以兩種方式進(jìn)行：一種是釬料組元向整個(gè)母材晶粒內(nèi)部渙散，在母材毗連釬縫處的一邊構(gòu)成固溶體層，對(duì)接頭不會(huì)發(fā)作不良影響。另一種是釬料組元渙散到母材的晶粒鴻溝，常常使晶界發(fā)脆，尤其是在薄件釬焊時(shí)比較顯著。
2015年，美國(guó)宇航局（NASA）噴氣推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開(kāi)宣布一種新的3D打印技能，可在一個(gè)部件上混合打印多種金屬或合金，處理了長(zhǎng)期以來(lái)飛行器尤其是航天器零部件制作中所面對(duì)的一大難題。
多種合金的運(yùn)用場(chǎng)景比較特殊，例如，一個(gè)零件的一側(cè)要具有耐高溫特性，而另一側(cè)要具有低密度特性；或只能在一側(cè)具有磁性。制作這樣的零部件此前只能選用焊接的辦法，先別離制作出不同的部件，然后再將它們焊接起來(lái)。但焊縫天然具有缺陷，簡(jiǎn)單脆化，在高強(qiáng)度壓力下極易導(dǎo)致零件潰散。其時(shí)NASA的3D打印技能，能夠順滑地從一種合金過(guò)渡到別的一種合金，此外，用它還能夠研討各種潛在的合金。
詳細(xì)到所說(shuō)到的DMGMORI的混合增材制作工藝，NASA在2017年9月成功測(cè)驗(yàn)兩種合金制成的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器，該零部件由銅合金和Inconel合金制成，經(jīng)過(guò)DMGMORI（德馬吉森精機(jī)）開(kāi)發(fā)的混合3D打印工藝出產(chǎn)出來(lái)，點(diǎn)火器部件的高度為10英寸、寬為7英寸。
經(jīng)過(guò)3D打印進(jìn)程將兩種資料渙散熔合在一起，兩種資料內(nèi)部晶粒發(fā)作粘結(jié)，使得任何硬質(zhì)過(guò)渡都被消除，從而零件不會(huì)在巨大的壓力和溫度梯度改變下發(fā)作斷裂情況。消除釬焊進(jìn)程并將雙金屬資料制成單一組件，這不僅能夠降低成本和制作時(shí)刻，并且還能夠經(jīng)過(guò)進(jìn)步組件的可靠性而降低質(zhì)量危險(xiǎn)。
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