康明斯公司(Cummins Inc.)正在完成其首个使用被称为粘合剂喷射的高精度3D金属打印技术的生产部件。这是该公司增材制造和工业4.0旅程中的一个重要里程碑。
该部件是康明斯排放解决方案(CES)喷枪头适配器,用于高马力发动机,目前正在通过康明斯生产部件批准程序(PPAP)进行正式批准。喷枪头适配器是康明斯发动机的关键排放组件,它将柴油废气雾化并喷射到发动机排气流中,以减少康明斯发动机系统排放的氮氧化物(NOx)数量。
通过增材制造生产该部件有几个好处,包括重量更轻的设计,改善流体和空气流动的几何形状,并消除交叉钻井增加的复杂性。该公司希望该部件获得最终批准,并在今年晚些时候开始正式生产。
2019年4月,康明斯宣布了其对粘合剂喷射技术的投资,该技术将打印头移动到粉末金属床上,并在零件截面形状有选择地沉积一种液体粘合剂,将这些区域结合在一起,一次一层形成固体零件。根据零件的复杂程度,该技术的打印速度比其他激光打印工艺快60 ~ 100倍,可以实现大批量生产。
Binder射流技术还具有环保效益。与传统加工不同的是,粘合剂喷射打印机可以从印刷零件中提取几乎100%的剩余粉末,通过系统再循环,并在其他零件的生产中重复使用。
2020年,康明斯在位于印第安纳州哥伦布市的制造工程开发中心(MEDC)内建立了增材制造实验室。该实验室的目的是开发和验证工业化粘合剂喷射增材制造工艺。随着技术的进步,康明斯的工程团队正在借此机会积累增材制造设计的经验和技能。
目前,康明斯的增材制造和工程团队正在设计和打印几个额外的概念部件,希望在今年完成更多的部件。康明斯目前拥有两台第二代粘合剂喷射打印机,一台位于印第安纳州哥伦布市的增材制造实验室,另一台位于俄亥俄州辛辛那提市附近的通用电气增材技术颠覆创新实验室。
康明斯和GE添加剂公司正在积极合作开发第三代粘结剂喷射技术,该技术将支持更高吞吐量、更高质量和更低成本的工业化解决方案。
喷墨打印机是康明斯在这一领域的最新进展。
康明斯工程和制造团队多年来一直使用聚合物(塑料和树脂)进行打印,并在小体积金属打印方面继续取得巨大进展。这些技术包括3台通用电气的加法概念激光M2 DMLM机,其中一台安装在位于印第安纳州哥伦布市的康明斯技术中心,另外两台安装在位于墨西哥圣路易斯波托西(SLP)的大型康明斯研发中心。康明斯还利用其SLP中心的砂印技术制造零部件模具。
这些机器的成本和循环时间使它们非常适合为康明斯的售后市场客户生产零件和那些需求量小的零件。自2019年销售第一个金属3d打印部件以来,康明斯已经批准了20个部件编号,并使用他们的添加剂技术套件运输了近350个部件。
在未来几年里,康明斯将与GE添加剂作为战略合作伙伴,继续提高其添加剂工艺的能力、上市速度和生产率。
康明斯公司。
cummins.com
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