近日，3D打印機設備制造商Meltio的分銷商——AddiTec宣布，它將與美國航空航天局(NASA)旗下一家聚焦先進材料供應業務的子公司Amorphology合作，雙方利用激光金屬沉積技術共同開發定制的3D打印齒輪變速箱部件。
Amorphology公司致力于利用3D打印來開發巨大的金屬諧波齒輪。諧波齒輪由剛輪(Circular Spline)、柔輪(Flexspline)和波發生器(Wave Generator)三個基本構件組成，用于機械臂和精密運動結構。其傳動的原理就是在柔性齒輪構件中，通過波發生器的作用，產生一個移動變形波，并與剛輪齒相嚙合，從而達到精密傳動的目的。
傳統制造技術用于制造這些部件的時候，往往柔輪的制造成為了拉高成本的關鍵，因為它精確的齒輪齒和柔性壁都不好控制和打造。
Amorphology首席技術官格倫·加勒特(Glenn Garrett)博士指出，在加工直徑為6-8英寸的柔輪時，大型鋼原料可能會減少到原來體積的10%。從成本和可持續性的角度來看，這都是一個不利因素，因為生產原材料外殼的零件會浪費能源和材料。
而3D打印/增材制造有望成為一個理想的替代方案，能大幅降低制造這些柔輪的成本，同時能夠提高使用高性能鋼的成本效益。
在此前的一次成果中，Amorphology和AddiTec共同展示了一個直徑為6英寸的諧波齒輪柔輪原型，采用高性能17-4沉積硬化鋼3D打印而成。其原型是在運行Meltio發動機的Haas CNC混合系統上制造的。打印件從制造托盤上取下后，經CNC加工成精密形狀。
除了降低成本之外，該工藝還能夠靈活、及時地生產各種大型柔輪，而無需在室內存放不同直徑零部件的庫存，從而減少了倉儲和物流成本。
在上述過程中，AddiTec使用了Meltio的激光金屬沉積技術(LMD-WP)，這是一種定向能量沉積制造/DED的工藝形式。在LMD-WP工藝中，激光先是產生一個熔池，在熔池中注入金屬絲和/或粉末，以產生焊接珠。接著，這些焊接珠被精確地分層，以制造出接近網狀的完全致密的金屬組件。該技術可用于從CAD設計創建組件或用于零件修理。此外，與數控機床集成的能力使其成為一個混合系統。混合制造是無縫金屬組件生產的“一站式解決方案”——它將增材和減材操作結合在一個共同的平臺上，從而降低了制造組件的總體成本和時間。
Amorphology和AddiTec計劃進一步深度開發這項技術，并擴大他們的合作伙伴關系，共同打造多材料和功能梯度材料柔輪，這些材料不可能用傳統的制造技術生產。
關于Amorphology
Amorphology總部位于加州帕薩迪納市，是美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)和加州理工學院的技術研發分支機構，也是應用先進材料和制造技術領域的領導者，以改善機器人齒輪生產和其他工業應用使用非晶態金屬、增材制造、定制金屬合金和復合材料。
關于AddiTec
AddiTec是3D打印企業Meltio的創始合作伙伴，近年來率先開發了價格合理的金屬3D打印系統。作為北美Meltio產品的主要分銷商，AddiTec在多激光金屬直接沉積技術的設計和開發方面擁有6年的歷史，在北美完成了廣泛的客戶應用部署，并提供培訓和客戶應用支持。AddiTec的客戶包括知名大學、主要研究中心、技術中心、國家實驗室，以及航空航天、核能、汽車、采礦和能源行業的廣泛工業客戶。
