傳(chuan) 統加工技術結合3D打印，可以提升工業(ye) 製造效率、降低生產(chan) 成本，已經在不少行業(ye) 開花結果。

AddiTec公司是著名3D打印機設備製造商Meltio的創始夥(huo) 伴和經銷商。南極熊獲悉，它與(yu) 美國國家航空航天局（NASA）專(zhuan) 門從(cong) 事先進材料的衍生公司Amorphology展開合作，用以開發特殊的3D打印齒輪箱部件。

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

據悉，這兩(liang) 家製造商合作的初衷是利用增材製造來開發大型鋼製應變波齒輪撓性線。應變波齒輪是一種用於(yu) 機器人手臂和精密運動係統的特殊類型的齒輪箱。它們(men) 結構緊湊，具有零齒隙的特點，並通過一個(ge) 被稱為(wei) 撓性線的齒輪薄壁杯來傳(chuan) 輸扭矩。

當使用傳(chuan) 統的製造技術時，撓性線是拉高應變波齒輪箱製造成本的原因。這可以歸因於(yu) 精確的齒輪齒和柔性壁等特征，使應變波齒輪成為(wei) 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(chuan) 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(hui) 減少至原來的10%。從(cong) 成本和可持續發展的角度來看，這是一個(ge) 不利因素，因為(wei) 能源和材料被浪費在生產(chan) 一個(ge) 隻有原始庫存的零件上。

3D打印工藝

通過選擇增材製造，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(chuan) 統的製造工作流程，並使高性能鋼的使用具有成本效益。

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

除了削減材料用量和生產(chan) 成本，該方法還能按需製造各種規格的撓性線。這意味著用戶不必在任何時候都保持每種直徑的庫存，從(cong) 而減少倉(cang) 儲(chu) 和物流成本。

AddiTec公司業(ye) 務發展經理YashBandari博士說："我們(men) 很高興(xing) 能與(yu) Amorphology公司合作，通過大幅減少昂貴的機械加工，為(wei) 他們(men) 提供製造零件的解決(jue) 方案。我們(men) 期待著一起合作，推動創新。“

△加工撓性線與(yu) 混合3D打印撓性線。圖片來自AddiTec。

Meltio的激光金屬沉積技術

AddiTec公司將示範零件的成功歸功於(yu) Meltio的激光金屬沉積（LMD）技術的能力。DED工藝與(yu) 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，製造出完全致密的、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製係統，包括數控機床、機器人和龍門係統。

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AddiTec公司首席執行官BrianMatthews補充說："Meltio與(yu) 數控機床集成的能力使它成為(wei) 一個(ge) 混合係統。混合製造是無縫金屬部件生產(chan) 的一站式解決(jue) 方案，它在一個(ge) 共同的平台上結合了增材和減材操作，從(cong) 而降低了製造部件的總體(ti) 成本和時間。"

Amorphology公司和AddiTec公司已經表示計劃將他們(men) 的合作關(guan) 係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(chuan) 統的製造技術生產(chan) 。

△Meltio的LMD工具頭與(yu) CNC集成。照片來自Meltio。

DED 3D打印的應用範圍很廣。就在最近，包括空中客車公司、賽峰集團著陸係統公司和蘇格蘭(lan) 國家製造研究所（NMIS）在內(nei) 的一個(ge) 增材製造聯盟開始為(wei) 航空航天領域研究一種新的混合DED 3D打印工藝。該技術將被用於(yu) 3D打印關(guan) 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技術的開發商MX3D最近公布了其部分3D打印的"WAAM夾子"。這個(ge) 混合的工業(ye) 部件是一個(ge) 管道鉗的例子，是一個(ge) 用於(yu) 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(ge) 組成部分，也是在需要維修之前提高裝置的使用壽命。