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铂物馆 | 铂力特lfr激光成形修复技术让煤矿链轮环快速恢复出厂设置

发布时间:2016年07月29日

姓名:3d打印修复煤矿链轮环

出生地:铂力特

原材料:进口齿轮钢

原理:激光成形修复技术(laser forming repair,lfr)

随着3d打印技术不断发展,日臻成熟。3d打印无需模具快速制造的特点,改变了传统的制造理念和模式,为航空、航天、模具等领域的复杂零部件制备提供了一种颠覆性的设计新思路。3d打印高效率、定制化、精密成形的技术优势也在解决零件服役期间的磨损修复,设备维修中无备件、难采购等方面发挥着越来越重要的作用。2014年至今,短短两年时间,铂力特为神东煤炭集团通过3d打印技术修复综采工作面刮板输送机链轮环、转载机链轮环共计74件链轮环。

上图为铂力特通过激光成形修复技术(laser forming repair,lfr)对神东煤炭集团链轮环修复。

煤炭设备中链轮环与链条相互配合工作,链轮环极易磨损、断裂。采用3d打印技术修复连轮环时,修复前会首先采集链轮环的三维数据,随后,铂力特技术人员会根据采集到的数据比对完好链轮环数据确定修补区域、计算修补区域差值,建造修补区域三维cad模型,然后将模型数据输出到3d打印修复设备中,开始进行修复打印,并通过计算机进行控制、检测,完成修复打印全过程,实现全程数字化修复与再制造。铂力特激光成形修复流程图数据采集计算修补区域差值修补区域三维cad模型激光成形修复技术是3d打印技术的一种,其成形原理是:以损伤零件为基体,采用激光立体成形技术,对待修复区域逐层堆积粉末,在不破坏零件本体性能的前提下,对损伤零件进行性能修复与再制造,恢复零件的几何性能和力学性能,使零件再次达到使用要求。

采用3d打印技术之前,连轮环一般会采用传统氩弧焊补焊工艺进行修复,损伤零件的修复包括几何性能(几何形状、尺寸精度)和力学性能(强度、塑性)恢复,传统补焊工艺修复工序复杂、效率低,修复后可能会出现零件与基体结合差、易开裂、表面粗糙并产生的较大变形和应力等问题,加之零件需要修复的区域多为不规则形状,因此

 

光成形修复技术是以“离散 堆积”为成形思想,在修复过程中会通过同步送粉的方式,逐层逐点对链轮环进行熔覆修复,并具备以下优点:

1、铂力特自主研发的3d打印修复设备采用2000w-10000w大功率光纤激光器为加热源,加热源密度高,热输入能够得到严格控制。

2、设备打印修复时,成形仓中气氛会控制在较低的氧含量下进行打印(氧含量:50ppm以下),气体杂质元素的含量得到严格控制。

3、激光修复技术快速熔凝特性使得修复区不易发生偏析,零件变形小。

4、激光修复区中合金元素和杂志元素含量达到锻件标准。熔覆层组织细小、致密,能够与基体形成致密的冶金结合。

5、激光修复后,只需要经少量的后续加工,即可使零件达到使用要求。

6、修复后,零部件力学性能达到新品的80%以上,实现零部件高效率、低成本的再生制造。

据悉,铂力特为神东煤炭集团修复的74件链轮环,如果全部采购新链轮环需要1200万元,但利用3d打印技术修复链轮环只需要670万元,节约530万元。铂力特激光成形修复技术让零件磨损的部分完好如初,既节约了制造成本又缩短了维修周期,让煤矿链轮环快速恢复到出厂设置。

目前铂力特拥有两款定型激光成形修复设备:blt-c600及blt-c1000,两款设备均能够实现不锈钢、钛合金、高温合金、高强钢等材料的3d打印及修复。

其中,blt-c600荣获设计界的“奥斯卡”——2015年红点大奖及2016年德国if设计奖,以其出众的外观与高品质的综合实力得到了世界级工业设计大奖的一致认可与肯定。

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