2015年瑞士GF加工方案(阿奇)與德國EOS針對(duì)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。這一合作關(guān)系的確立為模具增材制造技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)的融合開辟了一條新的道路。
如今,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(cè)算服務(wù)在內(nèi)的模具制造解決方案。2017年2月21日在GF加工方案增材制造開放日中,GF的模具專家和EOS的增材制造專家共同揭示了AM S 290 Tooling設(shè)備和增材制造解決方案在模具行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值。
與傳統(tǒng)模具加工技術(shù)精準(zhǔn)銜接
AM S 290 Tooling設(shè)備以EOS激光直接燒結(jié)金屬(DMLS)技術(shù)為基礎(chǔ),是GF加工方案為模具行業(yè)提供的第一個(gè)增材制造(3D打印)解決方案,用于制造帶隨形冷卻通道的注塑模具鑲件。
鑲件內(nèi)的冷卻水路在模具中非常重要,傳統(tǒng)制造技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)隨形冷卻通道的設(shè)計(jì),而由于3D打印技術(shù)的應(yīng)用,模具制造用戶可以輕松的構(gòu)建具有隨形冷卻通道的模具型芯,這一技術(shù)的突破確保了模具內(nèi)的溫度變化更加均勻,從而在時(shí)間、成本和質(zhì)量方面優(yōu)化模具加工過程,有助于縮短加工周期、減少翹曲變形、加快注塑產(chǎn)品交貨期,以及提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。
AM S 290 Tooling設(shè)備中集成的System 3R MacroMagnum 卡盤,為增材制造技術(shù)與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)架起了一座結(jié)合的橋梁,配合參考點(diǎn)許可校準(zhǔn)軟件,3R卡盤可以實(shí)現(xiàn)工件在多種不同工藝之間的快速而精準(zhǔn)的裝夾和定位,顯著提高增材制造工藝在整個(gè)生產(chǎn)過程中的上下游整合能力。
GF的技術(shù)專家以混合模具鑲件制造為例對(duì)3R卡盤的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了展示。在模具鑲件中并非所有的結(jié)構(gòu)都具有復(fù)雜的幾何形狀,在這種情況下,用戶可以選擇傳統(tǒng)機(jī)加工工藝制造模具中幾何形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的基底,然后在常規(guī)制造基底的頂部直接3D打印出帶隨形冷卻水路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種混合加工方式是最為經(jīng)濟(jì)的解決方案。
然而,如何確保AM S 290 Tooling設(shè)備精準(zhǔn)的在常規(guī)制造的模具基底上進(jìn)行3D打印是個(gè)至關(guān)重要的問題,此時(shí)3R卡盤發(fā)揮了重要作用。在進(jìn)行打印前首先將預(yù)制件安裝在工裝板上,并在工裝板背面安裝3R卡盤,然后通過CMM測(cè)出預(yù)制件的精確位置,接下來將預(yù)制件安裝在AM 290的工作臺(tái)夾頭上,經(jīng)過設(shè)備的補(bǔ)正軟件進(jìn)行補(bǔ)正后,即可在預(yù)制件上精確的進(jìn)行3D打印。
完成3D打印并不是模具鑲件制造的最后一個(gè)步驟,接下來還需要通過傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)行模具的后處理,而GF與EOS聯(lián)合的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)正是將模具3D打印技術(shù)集成到完整的模具制造流程中。用戶可以通過GF的線切割放電加工設(shè)備、熱處理工藝、銑削加工設(shè)備、激光表面紋理加工設(shè)備使3D打印模具獲得更加優(yōu)異的性能,最終得到高品質(zhì)的注塑產(chǎn)品。
AM S 290 Tooling設(shè)備是GF與EOS合作的第一階段,未來雙方將逐漸深入的開發(fā)增材制造技術(shù)在模具領(lǐng)域的應(yīng)用解決方案,例如:開發(fā)3R迷你平臺(tái),即在特制的加工平臺(tái)上安裝16個(gè)子平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)在一次3D打印中同時(shí)打印16個(gè)不同的工件,在經(jīng)過熱處理后安裝3R基準(zhǔn)件,并帶基準(zhǔn)片傳送至其他加工工序。
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