07
Mar 2025
使用 Meltio 金屬3D列印製作複雜幾何形狀的零件
Meltio、Kuka 和 HS Automation 之間的合作專案開發了模組自動化單元組。此次合作實現了更高效、更具成本效益的技術，為雷射沉積技術樹立了新標準。
目錄
對於減少材料浪費和改善能源效率的需求推動了製造業的不斷創新進步。一旦開發出金屬3D列印系統，下一步就很明確: 大家需要的不僅僅是3軸列印的功能。
為了克服 3 軸系統的設計限制，轉換到5 軸列印變得非常重要。Meltio 透過將 Meltio Engine 列印沉積噴頭與機械手臂整合來解決這個問題，從而實現 5 軸列印。
這種整合可以提高金屬3D列印的靈活性和精度，有助於製作以前無法實現的複雜幾何形狀和複雜結構。Meltio的創新提高了製造效率，並擴大了各行業新應用和技術提升的可能性。
透過此方法，Meltio的設備能執行非平面沉積列印，並結合旋轉機器手臂和手臂訂位轉盤的能力，從而能夠創建複雜或大型幾何形狀的零件。因此，此系統發揮了機器手臂的最大功能，使其能夠生產出原本具有挑戰性的複雜設計零件。
Meltio 開發的雷射列印噴頭具有六支獨立的雷射頭，總功率為 1.2 kW，可加工線材形式的金屬原料。它精確地逐層沉積熔化的金屬線絲，大幅減少材料浪費和製造成本。
W-LMD (線材雷射金屬沉積) 技術生產的零件具有卓越的材質微觀結構和 99.998% 的密度，超越鑄件的特性，可與鍛造件相媲美。
Meltio 的雷射線材金屬 3D 列印創新技術可降低成本並優化製造工作流程，這對於每家公司來說非常重要，尤其是中小企業和 HS Automation。 20 多年來，他們一直在幫助公司提高績效並變得更永續。他們也是值得信賴的 Meltio 合作夥伴之一，其全球合作夥伴數量超過 50 家。
在這次合作成功之前，前幾年的其他合作機會是不可避免的。對列印大型複雜幾何形狀的需求不斷增長，引起了機器手臂產業領導者 KUKA 的關注。由於機械手臂的廣泛延伸範圍和移動性，再加上同步旋轉傾斜工作台，大規模金屬 3D 列印的目標得以成真。
藉由 Meltio Engine 技術，任何機器手臂都可以轉變為沒有固有成型尺寸限制的製造系統。 將 Meltio Engine 整合到 KUKA 機器手臂中，為大型複雜 3D 列印、修復、熔覆和特徵添加創建了完美的平台。
使用線材作為原材料可確保最安全、最清潔和最簡單的操作，同時大幅減少材料消耗。 此外，我們的系統允許使用雙材料，讓您在硬面或腐蝕防護等應用中組合使用兩種不同的材料。如果兩種材料還不夠，Meltio M600 將多材料功能擴展到 4 種材料。
Meltio 的多雷射金屬沉積製程可確保線材同軸進入熔池，有效利用 100% 的材料。 相較之下，基於粉末的定向能量沉積 (DED) 製程會產生 30-50% 的材料浪費，而且回收困難且成本高昂。此外，我們的雙材料系統可以列印用於硬面或防腐應用的雙材料。
這使我們能夠生產具有卓越機械性能的零件，這要歸功於 Meltio 開發的材料以及與我們技術相容的其他材料，例如不銹鋼、鈦合金、鉻鎳合金、銅和鋁，最後兩項是 Meltio 正在開發中的材料。
為了進一步促進製造過程，設備包含了軟體 Meltio Space，這是一款最先進的路徑切層軟體，具有易於使用的介面，適用於平面、非平面和可變擠壓列印路徑。 Meltio Space 提供了超過 10 種工業用途切層策略參數和自動化過程參數化，這意味著使用者只需定義幾何形狀（實心或空心）、品質（實用或全緻密）和材料。關鍵參數就會被計算出來，例如沉積高度和寬度、材料選擇（包括雙線相容性）、重疊、填充類型、密度和角度，以及接縫和速度（涵蓋週長、填充和行進速度）。
這種綜合方法擴展到 Meltio Engine 的技術，其中雷射功率、進料器速度和氬氣流量都經過精準控制，以確保最佳性能。這就是它非常引人注目的原因，因為這種自動化不僅提高了生產力，而且還保證了一致的高品質結果。
HS Automation 與 Meltio 和 KUKA 合作開發了一種用於金屬積層製造的先進雷射單元。該系統將 KUKA 機器手臂與 Meltio Engine 和 Meltio 沉積噴頭整合在一起。 Meltio 沉積頭配備六組雷射器，可將金屬線絲熔化送至列印底板或工件上並確保高精度。 所產生的零組件通常幾乎不需要精加工。
合作下來，此系統實現了最低程度的材料浪費和較低的製造成本，並且具有幾乎無限的設計可能性。 此技術可利用不銹鋼、鈦合金、鉻鎳合金和結構鋼的材料特性製造工具、零件和自由形狀。
幾何形狀自由度
藉由 Meltio 的 3D 列印技術，可以創建極其複雜的零件或具有無限自由度的雙面板物件。這克服了傳統製造的限制，得以生產以前不可能或成本太高的複雜幾何形狀的零件。
高客製化和靈活度
它允許根據特定要求製作出快速原型設計和生產客製化的零件。
大規模製造能力
Meltio 的系統對零件尺寸沒有固有的限制。 唯一的限制是手臂系統活動的尺寸，它允許在一次建造中生產大型零組件。這對於航太、汽車和建築等需要高精度大型零件的行業來說是理想的選擇。
安全可靠
使用金屬線絲作為金屬原料是最安全、最乾淨、最簡單的選擇。 它顯著減少了粉末系統中常見的污染和處理問題，從而實現更安全的工作環境和更可靠的列印過程。
有效利用材料
Meltio 的技術其中一大目標是大幅提高材料使用效率。基於線材的送料系統可確保最佳的材料使用，在列印過程中產生最少的浪費，從而降低成本。避免了對支撐結構或金屬粉末的需求。
增強機械性質
我們的系統所生產的零件具有卓越的機械性能和最佳的微觀結構。 這使得零組件不僅擁有複雜的設計，而且堅固耐用，滿足工業應用的嚴格要求。
機器手臂金屬3D列印的主要機會之一是解決備料問題的能力。 我們可以隨時生產已經無庫存或不再生產的零件。這對許多行業來說都是關鍵。除此之外，製造流程也大大增強。
這些出色的功能將任何行業的製造能力提升到一個全新的境界。
汽車、自動化、航太、重工業或食品等行業已受益於 Meltio 金屬 3D 列印系統提供的卓越材料特性。
列印銅的新開發材料也將為電動車產業等未來前瞻計畫帶來可能性。
其它還有包括醫療技術——鈦合金製人工膝關節、工具夾製具製造、特殊系統工程和原型生產以及能源工業——風力渦輪機等。
我們的方法以先進的產品和創新軟體，不僅可以產生精確的噴頭列印路徑，還可以促進現有產品的修復。 這大幅地減少了對傳統製造技術的依賴，並且當只有特定區域需要重建修復時，無需完全重新製造整個零件。
我們創新的 3D 列印流程能使用戶節省材料並經濟高效地生產複雜零件。 此外，與合作夥伴和產業領導者的合作使 Meltio 能夠更輕鬆地為金屬行業提供滿足其工業需求的所有必要設備。
我們正在透過革新沉積製程方式並超越傳統方法來重新定義製造廠的淺力和未來性。
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