应用3D打印手艺能够制造切削刀具(中国刀具商务网)

德国切削刀具制造商玛帕(Mapal)公司发明,接纳3D打印(亦称增材制造)手艺来生产减材切削刀具,异常适用于拓展其QTD内冷却钻头产品线的尺寸规格。应用Concept Laser公司的激光熔融3D打印体系,玛帕公司能够消费尺寸规格比之前更小的QTD钻头,并能实现一些已往难以实现的钻头结构设计 德国切削刀具制造商玛帕(Mapal)公司发明,接纳3D打印(亦称增材制造)手艺来生产减材切削刀具,异常适用于拓展其QTD内冷却钻头产品线的尺寸规格。应用Concept Laser公司的激光熔融3D打印体系,玛帕公司能够消费尺寸规格比之前更小的QTD钻头,并能实现一些已往难以实现的钻头结构设计。

  QTD系列内冷却钻头材质为淬硬钢,刀体上有效于安装可改换刀片的V型块。这类内冷却钻头具有优越的成屑机能和牢靠的排屑机能,可用于钻削加工钢、不锈钢、铸铁和铝制工件。

  此前,因为钻头内部的冷却液受运送通道和将冷却液分派到切削刀片双方Y形分岔的尺寸限定,QTD系列钻头的最小直径只能到达13mm。在冷却液孔径连结稳定的状况下,进一步减小钻头直径会低落刀具稳定性,而在减小钻头直径的同时减小冷却孔径又会限定运送到切削刃处的冷却液流量,低落其事情效能。

  自2013年5月以来,玛帕公司一向在研讨怎样运用3D打印手艺(尤其是选择性激光熔融手艺)去处理小规格内冷却钻头的消费困难,而这项研讨的结果是开辟出了用传统工艺没法消费的、直径尺寸更小的新型QTD钻头。

  玛帕公司的研发部门接纳两台德国Concept Laser公司的M1 LaserCusing删材制造体系来生产其冷却液运送通道经由优化设想的QTD钻头。该体系应用激光加热融化体系中特定地区的金属粉末,并将工件逐层熔接在一起。经由过程激光熔融体式格局打印工件,能够构建出用传统机器加工没法实现的庞大多少外形(包孕内部多少外形)。

  3D打印的新型QTD钻头接纳螺旋形内冷却构造,冷却液通道的走向取钻头的螺旋形刀槽互相平行,从而增添了钻芯的稳定性,进步了冷却效能。据该公司引见,这类螺旋走向的冷却通道可使钻头的冷却液流量增添60%。

  因为接纳3D打印工艺,玛帕公司借能够改动冷却液通道的横截面设想,将已往钻削加工而成的圆形通道改为三角形通道(见图1左)。取圆形通道比拟,三角形通道的冷却液经由过程流量可增加30%。取本来的钻头构造比拟,螺旋走向取三角形截面的组合优化设想可使冷却液流速进步100%。

  经由过程对钻头的优化设想,玛帕公司如今已能应用3D打印制造直径<13mm(最小可到8mm)的钻头刀体。这些小直径QTD钻头接纳混淆工艺消费,个中,刀柄仍用通例体式格局加工,而刀体则在LaserCusing激光熔融3D打印机上用1.2709钢打印制造。

  刀体打印分两个阶段停止:起首打印带有冷却系统的钻芯,然后再打印质料密度更高(以增添其硬度)的外层刀体。在LaserCusing体系尺寸为250mm×250mm×250mm的打印空间内,一次能够批量打印出100-121个钻头刀体。

  这类混淆生产工艺使玛帕公司既能得到用传统加工体式格局制造刀柄的速度上风及质料效能,又能经由过程3D打印刀体得到无人值守消费和优化钻头设想等好处。对该公司来讲,接纳3D打印其实不只是替换工艺,而是用于弥补消费缺口,并实现用其他任何体式格局皆没法实现的刀具设想。

  用3D打印手艺制造切削刀具的另一个实例是德国刀具制造商高迈特(Komet)公司在2016芝加哥国际制造技术展览会(IMTS 2016)上推出的Revolution系列铣刀该铣刀的非标刀体现在是在高迈特德国总部用Renishaw的选择性激光熔融金属3D打印装备制造的。经由过程一次打印,能够同时制造出为客户定制消费的多款差别刀体打印完成后,用EDM加工装备将刀体从底部的金属盘中切割下来,并将PCD切削刃钎焊到刀体上;铣刀的标准化刀柄则是经由过程传统的机器加工体式格局大批量制造的(可在客户所在地的高迈特工场消费);最初再用激光钎焊工艺将刀体和刀柄焊接在一起.

  铣刀的刀槽密度和螺旋角是影响其切削性能的主要身分,增添刀槽数目和增大螺旋角能够进步铣刀的进给速度和切削效力。接纳金属3D打印工艺能制造出刀槽数更多、分列更密集的刀体,并使刀槽螺旋角从本来的4°-5°增大到20°,从而在铣削铝合金和碳纤维复合材料时实现更高的质料去除率。同时,借能处理用传统机加工体式格局制造非标刀体加工难度大、加工周期少的题目。

  另外,3D打印刀体还能够增添铣刀内冷却孔的数目,并接纳具有庞大螺旋构造的冷却液通道多少外形,进步冷却液活动到刀尖历程中的热传导才能,从而进步冷却效能和刀具寿命。3D打印手艺的运用除能进步铣刀机能和刀具寿命之外,借为其刀具设想带来了更大的自由度,使本来耗时辛苦的非标公用刀具定制业务变得越发快速和便当。