Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Již druhý hybridní stroj WeldPrint
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Již druhý hybridní stroj WeldPrint

Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu plně vyvinutou v České republice patřící do kategorie Hybrid Manufacturing (HM). Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.

Prototyp WeldPrint 5AX byl představen na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně v roce 2017, kde získal Zlatou medaili v kategorii inovací, které vznikly ve spolupráci firem a výzkumných organizací.

Na základě zkušeností získaných z testů a provozu prototypu stroje začal Kovosvit MAS ve spolupráci s pracovištěm RCMT při Fakultě strojní pražského ČVUT vyvíjet nový produkční stroj, který má oproti předchozímu výrazně menší zástavbové rozměry a jehož cena by neměla překročit hranici 10 milionů korun.

Navařovací technologie ve výsuvné jednotce

Kovosvit MAS vyvinul modulární výsuvnou jednotku, která umožní integraci navařovací technologie do různých frézovacích strojů z produkce společnosti. Umístěna bude na boku vřetena. Dále vyvinul novou modulární kolébku s lepšími dynamickými a rychlostními parametry. Dynamika kolébky je podstatná při pětiosém navařování.


Modulární výsuvná jednotka umožní integraci navařovací technologie do různých frézovacích strojů z produkce společnosti.

Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce nového frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou. Jde o velmi kompaktní stavbu s vynikající statickou a dynamickou tuhostí, která zajišťuje vynikající výkon i přesnost. V základním provedení stroj obsahuje vnější chlazení nástroje, ruční a strojní oplach pracovního prostoru, chlazení vřetena, kolébky os A a C, matic kuličkových šroubů, nádrž chladicí kapaliny, automatické otevírání střechy, teplotní kompenzace, dopravník třísek, zásobník nástrojů, svařovací agregát s výsuvem hořáku a dmychadlo pro chlazení navařené vrstvy vzduchem.

Základní aditivní parametry stroje zahrnují „běžnou“ velikost dílce: válec o průměru 500 a výšce 400 mm, u specifických tvarů dílců průměr až 650 mm a výšku 520 mm. Maximální hmotnost dílce je 400 kg, maximální rychlost navařování 1 000 mm.s-1 a maximální návarový výkon dosahuje hodnoty 1 kg.h-1. Zástavbový prostor stroje je shodný s MCU450 a je doplněn o zásobník svařovacího drátu a přívod technických plynů.


Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce nového frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou.

Při vývoji stroje WeldPrint bylo cílem vytvořit technologii, stroj a software pro zpracování strojírenských materiálů s nižší cenou, než dosahují stroje s konkurenční laserovou technologií, kterou dnes nabízí několik světových firem. Kovosvitem MAS zvolená nelaserová aditivní technologie WAAM (Wire Arc Additiv Manufacturing) využívá k navařování běžně známou technologii MIG/MAG s použitím profesionálního svařovacího agregátu s technologií tzv. studeného návaru CMT (Cold Metal Transfer), která oproti klasickému MIG/MAG výrazně omezuje množství vneseného tepla do navařovaného výrobku, což je pozitivní při stavbě 3D struktury.
Jako přídavný navařovací materiál je ve stroji WeldPrint používán svařovací drát o průměru 1–1,2 mm, který nabízí pokrytí výrazně větší palety zpracovatelných materiálů, než jaké jsou dostupné dnes ve formě prášku pro laserové technologie.

Hybridní technologie, tak jak ji představuje stroj WeldPrint, je orientována na zpracování běžných i ušlechtilých ocelí, případně dalších materiálů, jako hliníkových slitin, Inconelu apod. Stroj lze využít i pro dílčí navařování a svařování při celkově nízké ceně nebo pro pětiosé frézování bez jakýchkoli omezení – stejně jako běžný CNC obráběcí stroj. Hybridní technologie nabízená primárně se strojem kombinuje navařování a mezioperační obrábění a je tak využitelná v oblastech zpracování standardních konstrukčních materiálů pro běžné strojírenství, jako jsou stavba a výroba nástrojů, energetická zařízení, vojenské aplikace, dopravní technika, prototypová výroba či opravárenství.

Výhody HM technologie

Výhodnost použití HM technologie vyniká zejména u tvarově složitých dílců, kde se odebírá velké množství materiálu – například u lodních šroubů, Francisovy turbíny, částí některých forem apod. Velký potenciál má WeldPrint při tvorbě dílců s členitými vnitřními kanály, které jsou konvenční technologií neproveditelné, jako jsou třeba vložky forem s 3D chladicími kanály pro vstřikování plastů, kde tím dochází ke zkrácení času cyklu vstřikování. Stroj WeldPrint umožňuje zpracovávat – to znamená vytvářet, svařovat i obrábět – dílce do hmotnosti 400 kg, maximálního průměru 500 mm a maximální výšky dílce od upínací plochy stolu 475 mm.
Součástí dodávky stroje je hybridní modul HM na platformě CAD/CAM NX Siemens, vyvíjený na ČVUT v Praze, Ústavu výrobních strojů a zařízení. Tento modul umožňuje v rámci jednoho NC programu využívat široké schopnosti navařování a obrábění a vzájemně je střídat v rychlém taktu několika sekund. Pro snadné programování aditivní části byla vytvořena znalostní databáze návaru, která obsahuje přes 50 ověřených svarových referencí pro tvorbu konturových a objemových dílců z různých materiálů. To znamená, že obsluha stroje nebo programátor nemusí složitě ovládat svařovací agregát, ale pouze vybírá z databáze již přednastavených svařovacích referencí.


Stroj a technologie byly vyvinuty v rámci výzkumného projektu MPO FV20607.

 

Kovosvit MAS, RCMT

Petr Heinrich, Ivan Diviš

jaroslav.martinek@pppartners.cz

www.kovosvit.cz 

Další články

3D technologie
Výzkum/ vývoj
Technologie spojování/ dělení materiálů
Nekonvenční technologie
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: