3D打印之激光立體成型：高性能低成本修復煤礦機械鏈輪環
激光立體成型技術結合了快速原型技術和激光熔覆技術，是以實現高性能復雜結構金屬零件無模具、快速和全致密近凈成型為目的的先進制造技術。采用的是激光立體成型技術，它屬于3D打印技術的一種。與傳統的加工方法相比，激光立體成型技術不再需要刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，且其強度和塑性可達到鍛件水平，為解決設備維修部件的高性能直接成型和快速修復問題提供了一條技術捷徑。
根據部件3D模型數據，應用激光立體成型技術能讓材料逐點、逐線、逐層堆積，快速而準確地制造出部件，這是一種“增材”制造方法。
這種“增材”制造方法，經過半年試用，針對利用3D打印技術修復的鏈輪環崩齒、磨損過快等問題，技術人員合理調整了修復工藝及打印粉末配比，在修復區域形狀和部件缺損形狀吻合度上進行了細化。
據悉，鏈輪環長期與鏈條相互配合，在巨大沖擊力作用下，鏈輪環齒面極易磨損、斷裂，一般采用傳統氬弧焊補焊工藝對其進行修復，但需使用耐磨焊條對鏈輪環進行補焊、上數控銑床銑出配套鏈條齒、對齒面進行淬火處理等。
利用3D打印技術修復煤機部件的前提是建立龐大的部件原型數據庫，這依托于一系列軟硬件，需要對新采購的部件在入庫前利用三坐標測量儀進行詳細測量，測量數據的精度直接關系到后期修復部件的尺寸精度。而修復后的部件需在井下工作環境下進行試用，并根據試用情況對修復工藝及粉末進行調整。
“在修復過程中，激光束方向、能量可控性好，這對精確確定修復區域、最大限度減少鏈輪環變形大有好處。待修復區域與鏈輪環本體處為致密冶金結合，不易導致復體脫落、剝離。修復區域形狀和部件缺損形狀接近，表面質量高，不需后期加工，一次成形，而且整個過程由計算機控制，可靠性、重復性強，更美觀。”負責修復的張宏慶說，“修復后的鏈輪環實際使用壽命基本能夠達到新件水平，成本更低。”
據小編了解，利用3D打印技術修復的74件鏈輪環，如果全部采購新鏈輪環需要1200萬元，但利用3D打印技術修復鏈輪環只需要670萬元，節約530萬元。
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