自2014年推出金屬混合增材制造設(shè)備OPM250L,如今,沙迪克又推出了直線電機驅(qū)動的精密金屬3D打印機OPM 350L。OPM 350L采用并行模式(parallel mode)可以大幅提升造型速度。并利用材料自動排除,自動供應(yīng)裝置實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),從而滿足大型化、多樣化的金屬零件混合增材制造需求。
通常,當談起混合增材制造技術(shù)的時候,我們一個直觀的感受就是這項技術(shù)還有一些不完善的地方。一方面,混合增材制造設(shè)備的價格要高于單純的CNC金屬切削機床價格,而設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,同時影響的是加法和減法兩種加工技術(shù);另一方面,混合增材制造設(shè)備的增材制造技術(shù)是LENS送粉技術(shù),考慮到送粉增材制造技術(shù)將出現(xiàn)大量的多余金屬粉末需要回收再利用,而增材制造結(jié)束后下一個環(huán)節(jié)的CNC金屬切削加工又將帶來斷屑和冷卻液,在同一個加工區(qū)內(nèi)實現(xiàn)加法與減法加工,粉末的回收與加工區(qū)的清潔將成為影響加工效率的一大障礙。當前,混合增材制造技術(shù)大多用于零件修復(fù)用途。 然而,日本沙迪克的混合增材制造技術(shù)與其他機床廠家存在著明顯的卻別,如果你查看工作區(qū)的話,你會認為這是臺粉末床選擇性激光熔化設(shè)備,沒有冷卻液的噴射,也沒有大量的斷屑出現(xiàn),沙迪克的混合增材制造技術(shù)定位于精密模具的加工。具體來說沙迪克OPM 350 L特點如下: 單工序銑削 單工序銑削加工為Sodick新推出的一種全自動加工方法?赏ㄟ^激光將金屬粉末熔化,再利用旋轉(zhuǎn)刀具進行精細加工。在制造注塑模具的時候,僅通過一臺沙迪克的設(shè)備就可以完成帶隨形冷卻通道和深肋條的復(fù)雜形狀加工。 高速造型 通過并行模式(parallel mode)高速控制激光器,讓多處聯(lián)動加工成為可能。此外,根據(jù)造型的3D形狀,激光的積層次數(shù)與刀具切削加工的平衡性進行優(yōu)化,大幅縮短切削加工實踐。 自主研發(fā)數(shù)控裝置及專用CAM 通過沙迪克自主開發(fā)的新型計算機數(shù)控裝置LN4RP,且搭載自主研發(fā)及制造的高性能直線電機。運用CAD設(shè)計并通過CAE進行溫度模擬,設(shè)計出的CAD數(shù)據(jù)讀取至專用CAM”O(jiān)S-FLASH”轉(zhuǎn)成數(shù)控程序后,即可使用OPM 350L一站式完成模具制造工序。 3D科學(xué)谷REVIEW 無疑,沙迪克看準的是隨形冷卻模具市場!隨形冷卻模具與金屬3D打印技術(shù)的結(jié)合可謂勢在必行。隨形冷卻的原理是在一個統(tǒng)一連續(xù)的方式下快速地降低塑件的溫度。注塑件不能在冷卻過程中從模具中取出,直到冷卻充分,然后注塑件從模具中分離出來。任何熱點都會延遲注塑件的注塑周期,可能會導(dǎo)致拆卸后注塑件的翹曲和下沉痕跡,并可能損害組件表面的質(zhì)量。 傳統(tǒng)的模具內(nèi)冷卻通道是通過二次加工來實現(xiàn)的。通過交叉鉆孔產(chǎn)生創(chuàng)造管直線的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),通過內(nèi)置流體插頭來調(diào)整流速和方向。 3D打印制造使我們擺脫了交叉鉆孔的限制,F(xiàn)在,我們可以設(shè)計內(nèi)部通道更靠近模具的冷卻表面,并具有平滑的角落,更快的流量,增加熱量轉(zhuǎn)移到冷卻液的效率。還可以根據(jù)冷卻要求設(shè)計不同的冷卻回路,旨在以一致的速度進行散熱,以促進散熱的均勻性。 3D打印用于隨形冷卻模具制造正在呈產(chǎn)業(yè)化趨勢,根據(jù)市場研究,在國外,凱馳為了滿足日益增長的訂單要求,需要從注塑過程中提高生產(chǎn)效益,使用常規(guī)冷卻,注塑節(jié)拍為52秒,而通過隨形冷卻模具,冷卻節(jié)拍從22秒減少到10秒,縮短了55%的冷卻時間,更快的冷卻效果使得產(chǎn)量提高了40%,從原來的每天1500件提升到2100件。 不僅僅是沙迪克,瑞士GF加工方案(阿奇)與德國EOS自2015年就針對模具行業(yè)聯(lián)合推出了增材制造設(shè)備AM S 290 Tooling,雙方還將聯(lián)合為模具行業(yè)提供增材制造與減材制造相結(jié)合的模具加工解決方案。目前,AM S 290 Tooling設(shè)備和增材制造解決方案已“落戶”于GF位于上海外高橋的技術(shù)中心,為中國和亞太地區(qū)的模具制造用戶提供包括試切、成本測算服務(wù)在內(nèi)的模具制造解決方案。 隨著3D打印應(yīng)用走向深入,模具制造行業(yè)可以說是冰火兩重天,一邊是塑料3D打印勢頭猛烈,要“廢”掉模具的存在。像NIKE與惠普的合作,阿迪達斯與Carbon的合作,勢要顛覆傳統(tǒng)制造過程所遵循的四個步驟:設(shè)計、原型、模具、生產(chǎn),直接實現(xiàn)從設(shè)計到生產(chǎn)的過程。另一邊是金屬3D打印進入產(chǎn)業(yè)化,要提升模具的效能。包括沙迪克這樣的傳統(tǒng)機加工設(shè)備廠商通過集成粉末床激光融化技術(shù),實現(xiàn)帶隨形冷卻通道的精密模具的一站式生產(chǎn),再或EOS與阿奇的聯(lián)手,打造完整的供增材制造與減材制造相結(jié)合的模具加工解決方案。 不管是哪一種努力,有一點是十分清晰的,那就是模具行業(yè)要變天了,而改變這一行業(yè)的并非是當前的加工技術(shù),吹響這一行業(yè)轉(zhuǎn)型升級號角的正是3D打印技術(shù)。到2020年,中國的模具產(chǎn)值有望達到1795億元,是通過金屬3D打印來助長這一數(shù)據(jù)的實現(xiàn)?還是通過塑料3D打印消長這一數(shù)據(jù)的實現(xiàn),讓我們拭目以待!
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