3-D печать сменных сверлильных головок MAPAL

«Идеальное сверло очень твердое снаружи и несколько гибкое внутри»
Сверла со сменными головками (сборные сверла) от MAPAL стоят Вашего внимания. Тот факт что это высокоэффективный инструмент для получения точных отверстий с превосходной производительностью, созданный заменить традиционные инструменты с низкой производительностью и неудобным использованием - известно уже многим.

Однако, сегодня затронем свежую интересную тему создание и оптимизация прототипов такого инструмента используя метод 3-D печати.
Число компаний, использующих 3D-печать для конечного производства деталей, постоянно растет, в частности моделирование коммерческие продукты конечного использования, и на этот раз мы говорим не об игрушках или экспериментальных конструкциях и декоративных элементах, а о серьезных корпусных сверлах со вставными режущими головками QTD от Mapal, напечатанных на 3D-принтере в металле с технологией LaserCUSING от Concept Laser.
Исследование показало, как именно и почему аддитивное производство может быть интегрировано в рабочий процесс компании, не только для прототипирования, но и для фактического серийного производства превосходных сложных деталей. До сих пор сменная головка QTD была доступна только с минимальным диаметром 13 мм, и оно характеризовалось центральным охлаждающим каналом в его основном корпусе.
Чем меньше основной корпус инструмента, тем меньше охлаждающие каналы, тем больше центральная система подачи охлаждающей жидкости ухудшает производительность инструмента. Это приводило к снижению подвода охлаждающей жидкости к режущей кромке. Центральная подача охлаждающей жидкости делала процесс сверления крайне нестабильным.

Основные стальные корпусы инструментов со спиральными охлаждающими воздуховодами, которые распространены в твердосплавных инструментах, но не с малыми диаметрами.
Внедрив технологию селективного лазерного плавления LaserCUSING, Mapal смогла изготовить основные тела диаметром от 8 до 12 мм со спиральными охлаждающими воздуховодами. По мнению Дирка Селлмера, руководителя отдела исследований и разработок в Mapal: «Аддитивно изготовленная сменная режущая вставка корпусного сверла имеет концепцию охлаждения со спиральными воздуховодами, что улучшает эффективность охлаждения».
По сравнению с предыдущей центральной подачей охлаждающей жидкости, спиральный подвод охлаждающей жидкости увеличивает поток охлаждающей жидкости на 100%. Это также повышает стабильность ядра с помощью каналов охлаждающей жидкости. Охлаждение также улучшается новыми профилями воздуховодов охлаждающей жидкости, которые отклоняются от обычной круглой формы со слегка треугольной формой.
В том числе присутствует оптимизация геометрического момента инерции и скорость потока. Испытания показали, что выбор поперечного сечения этого типа увеличивает количество потока на 30%. Подобные профили охлаждающей жидкости не могут быть изготовлены обычным способом. Охлаждающая жидкость течет под давлением от 1,6 до 3 бар".

Таким образом, Maple смог произвести то, что не могло быть изготовлено никаким другим способом, но это только начало истории. Еще один важный аспект, который следует учитывать, заключается в том, что Mapal ввела процесс аддитивного производства в свое постоянное производство, купив две системы M1 (Concept Laser): таким образом 100 до 121 сверла производятся в одной установке со скоростью сборки от 6 до 18 см³ / ч. Это настоящее серийное производство.
Mapal фактически реализовал гибридную стратегию. Хвостовик инструмента изготавливается обычным способом, а сверло плавится лазером. «Гибридные стратегии являются идеальным методом выбора», — сказал доктор Селлмер. «Простые составные части механически обработаны, а более сложные области созданы аддитивно».

«Идеальное сверло очень твердое снаружи и несколько гибкое внутри», — сказал доктор Селлмер. «Лазерное плавление позволяет генерировать селективные толщины, а затем затвердевать поверхность с помощью термической обработки и при необходимости создавать ячеистую или сотоваю структуру внутри. Это делает возможными пластичные легкие решения и электронные модули, которые мы не можем производить традиционно».

В этом процессе ядро вставного сверла строится с системой охлаждения. Во втором запуске присадок внешний корпус застраивается с более высокой плотностью. Сочетание пластичности с высокой прочностью на растяжение и твердостью.
Беспилотное производство и сокращение времени оснастки и переработки в цифровом подходе лазерного плавления являются другими аспектами, которые улучшают экономику. Однако самым большим преимуществом перехода от обычной производственной стратегии к аддитивному производству было то, что это облегчало совершенно новую геометрию, увеличивая производительность инструментов в разы.

Это только начало большого пути!