傳統加工技術結合3D打印，可以提升工業(yè)制造效率、降低生產成本，已經在不少行業(yè)開花結果。

AddiTec公司是著名3D打印機設備制造商Meltio的創(chuàng)始伙伴和經銷商。南極熊獲悉，它與美國國家航空航天局（NASA）專門從事先進材料的衍生公司Amorphology展開合作，用以開發(fā)特殊的3D打印齒輪箱部件。

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△兩家公司已經3D打印了一個6英寸直徑的應變波齒輪撓性線，作為合作的一部分。照片來自AddiTec

據悉，這兩家制造商合作的初衷是利用增材制造來開發(fā)大型鋼制應變波齒輪撓性線。應變波齒輪是一種用于機器人手臂和精密運動系統的特殊類型的齒輪箱。它們結構緊湊，具有零齒隙的特點，并通過一個被稱為撓性線的齒輪薄壁杯來傳輸扭矩。

當使用傳統的制造技術時，撓性線是拉高應變波齒輪箱制造成本的原因。這可以歸因于精確的齒輪齒和柔性壁等特征，使應變波齒輪成為六自由度（6DOF）機器人手臂成本的重要部分。

Amorphology公司首席技術官GlennGarrett博士說："傳統工藝在加工直徑6到8英寸的柔性齒輪時，大型鋼原料可能會減少至原來的10%。從成本和可持續(xù)發(fā)展的角度來看，這是一個不利因素，因為能源和材料被浪費在生產一個只有原始庫存的零件上。

3D打印工藝

通過選擇增材制造，就有可能以大大降低的3D打印這些齒輪撓性線的成本，簡化傳統的制造工作流程，并使高性能鋼的使用具有成本效益。

Amorphology公司和AddiTec公司已經聯合開發(fā)了一個使用17-4沉淀硬化鋼的6英寸直徑應變波齒輪撓性線。部件原型是3D打印的，然后在運行Meltio裝置（一個模塊化的定向能沉積DED打印頭）的哈斯數控混合系統上進行數控加工。

除了削減材料用量和生產成本，該方法還能按需制造各種規(guī)格的撓性線。這意味著用戶不必在任何時候都保持每種直徑的庫存，從而減少倉儲和物流成本。

AddiTec公司業(yè)務發(fā)展經理YashBandari博士說："我們很高興能與Amorphology公司合作，通過大幅減少昂貴的機械加工，為他們提供制造零件的解決方案。我們期待著一起合作，推動創(chuàng)新。“

△加工撓性線與混合3D打印撓性線。圖片來自AddiTec。

Meltio的激光金屬沉積技術

AddiTec公司將示范零件的成功歸功于Meltio的激光金屬沉積（LMD）技術的能力。DED工藝與線材和粉末材料兼容，使用激光束將金屬原料熔化成焊珠。這些焊珠層層疊加，制造出完全致密的、接近網狀的金屬零件，如撓性線。Meltio Engine激光頭可以加裝到各種控制系統，包括數控機床、機器人和龍門系統。

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AddiTec公司首席執(zhí)行官BrianMatthews補充說："Meltio與數控機床集成的能力使它成為一個混合系統?；旌现圃焓菬o縫金屬部件生產的一站式解決方案，它在一個共同的平臺上結合了增材和減材操作，從而降低了制造部件的總體成本和時間。"

Amorphology公司和AddiTec公司已經表示計劃將他們的合作關系推進到多材料和功能分級材料的撓性線上，這些材料不可能用傳統的制造技術生產。

△Meltio的LMD工具頭與CNC集成。照片來自Meltio。

DED 3D打印的應用范圍很廣。就在最近，包括空中客車公司、賽峰集團著陸系統公司和蘇格蘭國家制造研究所（NMIS）在內的一個增材制造聯盟開始為航空航天領域研究一種新的混合DED 3D打印工藝。該技術將被用于3D打印關鍵的航空航天部件，如構成飛機起落架的部件，以及MRO應用中。

在其他地方，擁有金屬線弧DED技術的開發(fā)商MX3D最近公布了其部分3D打印的"WAAM夾子"。這個混合的工業(yè)部件是一個管道鉗的例子，是一個用于密封化學和石油天然氣部門的高壓泄漏的部件。它是管道維修的一個組成部分，也是在需要維修之前提高裝置的使用壽命。