56 | 12 | 2019 | MM PRŮMYSLOVÉ SPEKTRUM 12 | 2019 | MM PRŮMYSLOVÉ SPEKTRUM | 57 Prototyp WeldPrint 5AX byl představen na
Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně v roce 2017, kde získal Zlatou medaili v kate- gorii inovací, které vznikly ve spolupráci firem a výzkumných organizací.
Na základě zkušeností získaných z testů a pro- vozu prototypu stroje začal Kovosvit MAS ve spolupráci s pracovištěm RCMT při Fakultě strojní pražského ČVUT vyvíjet nový produkční stroj, který má oproti předchozímu výrazně menší zástavbové rozměry a jehož cena by ne- měla překročit hranici 10 milionů korun.
Navařovací technologie ve výsuvné jednotce
Kovosvit MAS vyvinul modulární výsuvnou jed- notku, která umožní integraci navařovací tech- nologie do různých frézovacích strojů z pro- dukce společnosti. Umístěna bude na boku vřetena. Dále vyvinul novou modulární kolébku s lepšími dynamickými a rychlostními parame- try. Dynamika kolébky je podstatná při pěti- osém navařování.
JIŽ DRUHÝ HYBRIDNÍ STROJ WELDPRINT
Petr Heinrich, Ivan Diviš Kovosvit MAS, RCMT Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý, tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu, která byla plně vyvinuta v České republice a patří do kategorie Hybrid Manufacturing (HM).
Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.
Obrábění | www.mmspektrum.com/191220
Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce nového frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou.
Modulární výsuvná jednotka umožní integraci navařovací technologie do různých frézovacích strojů z produkce společnosti.
Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce no- vého frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou. Jde o velmi kompaktní stavbu s vynikající statickou a dy- namickou tuhostí, která zajišuje vynikající vý- kon i přesnost. V základním provedení stroj ob- sahuje vnější chlazení nástroje, ruční a strojní oplach pracovního prostoru, chlazení vřetena, kolébky os A a C, matic kuličkových šroubů, nádrž chladicí kapaliny, automatické otevírání střechy, teplotní kompenzace, dopravník tří- sek, zásobník nástrojů, svařovací agregát s vý- suvem hořáku a dmychadlo pro chlazení nava- řené vrstvy vzduchem.
Základní aditivní parametry stroje zahrnují
„běžnou“ velikost dílce: válec o průměru 500 a výšce 400 mm, u specifických tvarů dílců prů- měr až 650 mm a výšku 520 mm. Maximální hmotnost dílce je 400 kg, maximální rychlost navařování 1 000 mm.s–1 a maximální náva- rový výkon dosahuje hodnoty 1 kg.h–1. Zástav- bový prostor stroje je shodný s MCU450 a je doplněn o zásobník svařovacího drátu a přívod technických plynů.
Při vývoji stroje WeldPrint bylo cílem vytvo- řit technologii, stroj a software pro zpracování strojírenských materiálů s nižší cenou, než do- sahují stroje s konkurenční laserovou technolo- gií, kterou dnes nabízí několik světových firem.
Kovosvitem MAS zvolená nelaserová aditivní
technologie WAAM (Wire Arc Additiv Manu- facturing) využívá k navařování běžně známou technologii MIG/MAG s použitím profesionál- ního svařovacího agregátu s technologií tzv. stu- deného návaru CMT (Cold Metal Transfer), která oproti klasickému MIG/MAG výrazně omezuje množství vneseného tepla do navařo- vaného výrobku, což je pozitivní při stavbě 3D struktury.
Jako přídavný navařovací materiál je ve stroji WeldPrint používán svařovací drát o průměru 1–1,2 mm, který nabízí pokrytí výrazně větší palety zpracovatelných materiálů, než jaké jsou dostupné dnes ve formě prášku pro laserové technologie.
Hybridní technologie, tak jak ji představuje stroj WeldPrint, je orientována na zpraco- vání běžných i ušlechtilých ocelí, případně dal- ších materiálů, jako hliníkových slitin, Inconelu apod. Stroj lze využít i pro dílčí navařování a svařování při celkově nízké ceně nebo pro pě- tiosé frézování bez jakýchkoli omezení – stejně jako běžný CNC obráběcí stroj. Hybridní tech- nologie nabízená primárně se strojem kombi- nuje navařování a mezioperační obrábění a je tak využitelná v oblastech zpracování standard- ních konstrukčních materiálů pro běžné stro- jírenství, jako jsou stavba a výroba nástrojů, energetická zařízení, vojenské aplikace, do- pravní technika, prototypová výroba či opravá- renství.
Výhody HM technologie
Výhodnost použití HM technologie vyniká ze- jména u tvarově složitých dílců, kde se odebírá velké množství materiálu – například u lodních šroubů, Francisovy turbíny, částí některých fo- rem apod. Velký potenciál má WeldPrint při tvorbě dílců s členitými vnitřními kanály, které jsou konvenční technologií neproveditelné, jako jsou třeba vložky forem s 3D chladicími kanály pro vstřikování plastů, kde tím dochází ke zkrácení času cyklu vstřikování. Stroj Weld- Print umožňuje zpracovávat – to znamená vy- tvářet, svařovat i obrábět – dílce do hmot- nosti 400 kg, maximálního průměru 500 mm a maximální výšky dílce od upínací plochy stolu 475 mm.
Součástí dodávky stroje je hybridní modul HM na platformě CAD/CAM NX Siemens, vyví- jený na ČVUT v Praze, Ústavu výrobních strojů a zařízení. Tento modul umožňuje v rámci jed- noho NC programu využívat široké schopnosti navařování a obrábění a vzájemně je střídat v rychlém taktu několika sekund. Pro snadné programování aditivní části byla vytvořena znalostní databáze návaru, která obsahuje přes 50 ověřených svarových referencí pro tvorbu konturových a objemových dílců z růz- ných materiálů. To znamená, že obsluha stroje nebo programátor nemusí složitě ovládat sva- řovací agregát, ale pouze vybírá z databáze již přednastavených svařovacích referencí.
Stroj a technologie byly vyvinuty v rámci vý- zkumného projektu MPO FV20607.
