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KOMET® GROUP使用金属3D打印技术革新切削刀具

2017-08-03 15:18 来源:高工LED 关注度:8007次 字体:   原创申明 投稿
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KOMET® GROUP正在使用雷尼绍金属增材制造技术生产创新型切削刀具系列。使用增材制造技术不但可以加快特殊刀具的生产,还能制造出更复杂的形状,包括刀具外部形状和内部冷却水道。

  KOMET® GROUP正在使用雷尼绍金属增材制造技术生产创新型切削刀具系列。使用增材制造技术不但可以加快特殊刀具的生产,还能制造出更复杂的形状,包括刀具外部形状和内部冷却水道。

  背景

  德国的KOMET GROUP(高迈特集团)是世界领先的精密切削刀具供应商之一,为加工行业提供各种创新产品已有近百年历史。该集团总部设在贝西格海姆市镇,目前拥有1500多名员工(含子公司),在全球50个国家或地区设有代表处。KOMET GROUP是高精密钻孔、铰孔、铣削、攻丝和制程监控领域的全球技术领导者。

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  除开发、制造和销售优质高端产品之外,公司还利用多年积累的专业技术经验为客户分析生产流程,包括非常小的细节,然后开发定制解决方案,帮助客户在所有加工阶段提升效率。

  挑战

  在对创新和持续发展的高度关注过程中,KOMET GROUP技术人员难免会遇到一些特殊的刀具设计,如果采用传统方法生产,成本过于高昂甚至只是纸上谈兵。

  因此,KOMET GROUP的硬质金属刀具研发经理Reinhard Durst博士近几年一直在研究增材制造技术用于刀具生产的潜力,以及市场上销售的增材制造设备。

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  解决方案

  Durst博士去年一直在与雷尼绍合作,“因为在技术以及应用层面上,雷尼绍的产品令我们心悦诚服。”这种知识和专业技术的转移始终贯穿于雷尼绍全新且不断发展壮大的增材制造解决方案中心网络。在购买机器之前,客户可以从雷尼绍解决方案中心租赁最新设备并独立应用到项目中。雷尼绍的工作人员会随时提供有关机器使用方面的建议。通过这种方式,感兴趣的潜在客户可在专业人员的帮助下了解増材制造技术以及该技术如何满足他们的具体要求,无需大量的前期投资。

  “我们的目标是与客户取得共赢,”雷尼绍德国公司増材制造服务经理Ralph Mayer解释说。“我们的支持帮助客户缩短了学习曲线,减少了错误。在客户清楚了解机器将会为他们带来附加值后,我们才会询问他们是否有购买意向。同时,我们收集了有关行业需求的宝贵信息,可以用来进一步开发我们的机器和技术。”

  “使用増材制造技术生产的零件,结构一致性高达99.9%,就像轧制或铸造的金属组件一样,”Mayer先生解释说。“但是,必须对每个组件应用正确的策略。我们的优势在于能够分析客户面临的技术难题,与客户合作找出最有效的解决方案。”

  雷尼绍的金属増材制造系统在惰性氩气环境中采用激光粉末床熔化技术。先铺上一层极薄的金属粉末床,接着使用高能掺镱光纤激光熔化组件成形区域,然后再进行冷却固化。逐层添加金属粉末并重复上述过程,粉末层厚度通常在20和60 μm之间,直至零件加工完成。粉末层越薄,成品的精度和表面质量越好。


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  结果

  Komet与雷尼绍合作的第一个项目是开发全新系列的PCD(多晶金刚石)旋入式铣刀。刀具本体采用雷尼绍金属増材制造系统制作,在系统的每个循环过程中可生产多个本体,然后装上PCD刀片并将它们拧到刀柄上。

  采用雷尼绍技术制造刀具,可生产出传统方法几乎无法完成的几何形状。“借助増材制造工艺,我们能够将更多PCD刀片装入每把刀具,”Durst博士解释道。

  “我们改变了刀片的布局,使轴角明显增大。与传统铣刀相比,我们的铣刀凹槽大大缩短。这些改变意味着刀具可帮助用户大幅提高生产效率。”例如,使用32 mm旋入式刀头,凹槽和刀片的数量从六个增加到了十个,进给率可提高50%以上。

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  此外,优化冷却水道路径的功能可确保通过单独的水道为每个刀沿准确提供冷却液,同时本体的外部设计有助于确保有效清除刀具端面的切屑。

  由于材料只用在需要优化组件功能的地方,因此AM还能减少组件的重量。在应Komet客户的要求生产特殊或实验刀具时,增材制造技术在产品交付时间方面也优于传统生成方式。

  “能够自由设计内部和外部刀具几何结构,单凭这一点就意味着如果将这种增材制造工艺排除在我们未来的规划之外,后果简直无法想象。”Durst博士预测道。“这项技术能够让我们大幅提高刀具性能和生产效率,进而为我们的客户创造可观的附加值。”

  Durst博士认为与雷尼绍合作的决定是非常明智的。“对于一个刚刚接触金属増材制造技术的公司来说,独立找到最佳激光参数非常不易,”他表示。“雷尼绍利用自身积累的丰富技术经验,帮助我们找到生产优质刀具所需的参数。増材制造技术提供的全新设计自由度以及与雷尼绍的合作正在帮助我们开发更多的创新刀具解决方案。”


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