將金屬3D打印與機(jī)加工相結(jié)合-高邁特生產(chǎn)非標(biāo)刀具的新途徑

用增材制造技術(shù)來(lái)制作減材制造使用的刀具，會(huì)產(chǎn)生什么樣的奇跡呢？銑刀主要用在機(jī)床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件，特別是非標(biāo)的銑刀，其刀體的幾何形狀非常復(fù)雜，通常這些非標(biāo)刀具是通過(guò)機(jī)加工技術(shù)制造的。那么，在加工這些復(fù)雜的刀體過(guò)程中是否存在困難？ 金屬3D打印技術(shù)在非標(biāo)刀具的制造領(lǐng)域是否可以有所作為？德國(guó)刀具制造企業(yè)高邁特（Komet）在非標(biāo)銑刀定制化生產(chǎn)領(lǐng)域中的一些經(jīng)驗(yàn)，南極熊接下來(lái)看一下使用效果。

3D打印的定制化刀體與機(jī)加工的標(biāo)準(zhǔn)化刀柄
高邁特公司推出了 Revolution 系列銑刀產(chǎn)品，在銑刀的制造中高邁特同時(shí)使用了金屬3D打印技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)。銑刀中擁有密集出屑槽的刀體部分是通過(guò)金屬3D打印技術(shù)制造的定制化非標(biāo)產(chǎn)品，刀柄部分則是通過(guò)機(jī)械加工技術(shù)批量化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

通常，銑刀中非標(biāo)的刀體也是通過(guò)機(jī)械加工技術(shù)制造的，高邁特為什么轉(zhuǎn)而使用金屬3D打印技術(shù)來(lái)制造這些刀體呢？3D科學(xué)谷了解到，提升非標(biāo)銑刀的刀具性能、刀具壽命以及實(shí)現(xiàn)靈活的定制化銑刀生產(chǎn)是高邁特選擇金屬3D打印技術(shù)的主要?jiǎng)恿Α?br />

圖片：高邁特非標(biāo)銑刀刀體

出屑槽的密度、角度是影響刀具性能的主要因素。如果刀體中擁有密集的出屑槽則能夠提升刀具的進(jìn)給速度和切屑效率，通過(guò)機(jī)床和小型刀具以輕切的方式制造刀體存在加工難度高、加工周期長(zhǎng)的問(wèn)題。高邁特所使用金屬3D打印技術(shù)不僅能夠制造出更高密度的出屑槽，而且使刀體制造效率得到提升。由于刀體中出屑槽的密度提高了，刀具在進(jìn)行材料加工時(shí)的效率也得到提升，特別是在切削鋁合金和碳纖維復(fù)合材料時(shí)可實(shí)現(xiàn)更高的材料切除率。

在出屑槽的角度方面，以往高邁特可實(shí)現(xiàn)的角度為4-5度，通過(guò)3D打印術(shù)高邁特制造出的螺旋角可達(dá)到20度。

刀具內(nèi)部冷卻通道的幾何形狀則對(duì)刀具壽命有一定影響。通過(guò)3D打印制造出的刀具內(nèi)部冷卻通道具有復(fù)雜的螺旋狀幾何結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可提高冷卻液到刀具頂部的流動(dòng)過(guò)程中的熱傳導(dǎo)能力，從而提高刀具壽命，以及刀具運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

圖片：高邁特非標(biāo)刀體的3D打印

在高邁特的德國(guó)總部中，這類(lèi)非標(biāo)的銑刀刀體是通過(guò)Renishaw的選擇性激光熔化金屬3D打印設(shè)備制造的。在一次打印任務(wù)中，為客戶定制化生產(chǎn)的多款不同刀體同時(shí)被打印出來(lái)。打印完成后，刀體通過(guò)EDM設(shè)備從底部的金屬盤(pán)中切割下來(lái)，接下來(lái)PCD刀片被安裝在刀體上。

圖片：完成焊接后的刀具

最后高邁特通過(guò)激光焊接工藝將刀體和刀柄焊接在一起，刀柄仍然是通過(guò)機(jī)加工方式大批量制造的。除了在刀具性能和刀具壽命等方面帶來(lái)的提升，3D打印技術(shù)還給高邁特的刀具設(shè)計(jì)帶來(lái)更高的自由度，這為高邁特的非標(biāo)刀具定制業(yè)務(wù)帶來(lái)便利性。
目前高邁特的非標(biāo)刀刀體的3D打印任務(wù)設(shè)在德國(guó)總部，當(dāng)接到其他國(guó)家的非標(biāo)刀具訂單之后，德國(guó)總部將進(jìn)行刀體的3D打印，客戶所在國(guó)家的工廠可同時(shí)進(jìn)行刀柄的批量化生產(chǎn)，當(dāng)非標(biāo)刀體的3D打印完成之后寄送至當(dāng)?shù)毓�廠完成刀柄與定制化刀體的焊接工作，通過(guò)這種方式高邁特將為客戶帶來(lái)高效的非標(biāo)銑刀定制方案。

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來(lái)源：3d科學(xué)谷
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