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姓名：3D打印修復(fù)煤礦鏈輪環(huán)

出生地：鉑力特

原材料：進口齒輪鋼

原理：激光成形修復(fù)技術(shù)（Laser Forming Repair,LFR)

隨著3D打印技術(shù)不斷發(fā)展，日臻成熟。3D打印無需模具快速制造的特點，改變了傳統(tǒng)的制造理念和模式，為航空、航天、模具等領(lǐng)域的復(fù)雜零部件制備提供了一種顛覆性的設(shè)計新思路。3D打印高效率、定制化、精密成形的技術(shù)優(yōu)勢也在解決零件服役期間的磨損修復(fù)，設(shè)備維修中無備件、難采購等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。2014年至今，短短兩年時間，鉑力特為神東煤炭集團通過3D打印技術(shù)修復(fù)綜采工作面刮板輸送機鏈輪環(huán)、轉(zhuǎn)載機鏈輪環(huán)共計74件鏈輪環(huán)。

上圖為鉑力特通過激光成形修復(fù)技術(shù)（Laser Forming Repair,LFR)對神東煤炭集團鏈輪環(huán)修復(fù)。

煤炭設(shè)備中鏈輪環(huán)與鏈條相互配合工作，鏈輪環(huán)極易磨損、斷裂。采用3D打印技術(shù)修復(fù)連輪環(huán)時，修復(fù)前會首先采集鏈輪環(huán)的三維數(shù)據(jù)，隨后，鉑力特技術(shù)人員會根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)比對完好鏈輪環(huán)數(shù)據(jù)確定修補區(qū)域、計算修補區(qū)域差值，建造修補區(qū)域三維CAD模型，然后將模型數(shù)據(jù)輸出到3D打印修復(fù)設(shè)備中，開始進行修復(fù)打印，并通過計算機進行控制、檢測，完成修復(fù)打印全過程，實現(xiàn)全程數(shù)字化修復(fù)與再制造。鉑力特激光成形修復(fù)流程圖數(shù)據(jù)采集計算修補區(qū)域差值修補區(qū)域三維CAD模型激光成形修復(fù)技術(shù)是3D打印技術(shù)的一種，其成形原理是：以損傷零件為基體，采用激光立體成形技術(shù)，對待修復(fù)區(qū)域逐層堆積粉末，在不破壞零件本體性能的前提下，對損傷零件進行性能修復(fù)與再制造，恢復(fù)零件的幾何性能和力學(xué)性能，使零件再次達(dá)到使用要求。

采用3D打印技術(shù)之前，連輪環(huán)一般會采用傳統(tǒng)氬弧焊補焊工藝進行修復(fù)，損傷零件的修復(fù)包括幾何性能（幾何形狀、尺寸精度）和力學(xué)性能（強度、塑性）恢復(fù)，傳統(tǒng)補焊工藝修復(fù)工序復(fù)雜、效率低，修復(fù)后可能會出現(xiàn)零件與基體結(jié)合差、易開裂、表面粗糙并產(chǎn)生的較大變形和應(yīng)力等問題，加之零件需要修復(fù)的區(qū)域多為不規(guī)則形狀，因此

光成形修復(fù)技術(shù)是以“離散+堆積”為成形思想，在修復(fù)過程中會通過同步送粉的方式，逐層逐點對鏈輪環(huán)進行熔覆修復(fù)，并具備以下優(yōu)點：

1、鉑力特自主研發(fā)的3D打印修復(fù)設(shè)備采用2000W-10000W大功率光纖激光器為加熱源，加熱源密度高，熱輸入能夠得到嚴(yán)格控制。

2、設(shè)備打印修復(fù)時，成形倉中氣氛會控制在較低的氧含量下進行打印（氧含量：50ppm以下），氣體雜質(zhì)元素的含量得到嚴(yán)格控制。

3、激光修復(fù)技術(shù)快速熔凝特性使得修復(fù)區(qū)不易發(fā)生偏析，零件變形小。

4、激光修復(fù)區(qū)中合金元素和雜志元素含量達(dá)到鍛件標(biāo)準(zhǔn)。熔覆層組織細(xì)小、致密，能夠與基體形成致密的冶金結(jié)合。

5、激光修復(fù)后，只需要經(jīng)少量的后續(xù)加工，即可使零件達(dá)到使用要求。

6、修復(fù)后，零部件力學(xué)性能達(dá)到新品的80%以上，實現(xiàn)零部件高效率、低成本的再生制造。

據(jù)悉，鉑力特為神東煤炭集團修復(fù)的74件鏈輪環(huán)，如果全部采購新鏈輪環(huán)需要1200萬元，但利用3D打印技術(shù)修復(fù)鏈輪環(huán)只需要670萬元，節(jié)約530萬元。鉑力特激光成形修復(fù)技術(shù)讓零件磨損的部分完好如初，既節(jié)約了制造成本又縮短了維修周期，讓煤礦鏈輪環(huán)快速恢復(fù)到出廠設(shè)置。

目前鉑力特?fù)碛袃煽疃ㄐ图す獬尚涡迯?fù)設(shè)備：BLT-C600及BLT-C1000，兩款設(shè)備均能夠?qū)崿F(xiàn)不銹鋼、鈦合金、高溫合金、高強鋼等材料的3D打印及修復(fù)。

其中，BLT-C600榮獲設(shè)計界的“奧斯卡”——2015年紅點大獎及2016年德國IF設(shè)計獎，以其出眾的外觀與高品質(zhì)的綜合實力得到了世界級工業(yè)設(shè)計大獎的一致認(rèn)可與肯定。