德國(guó)的KOMET GROUP（高邁特集團(tuán)）是世界領(lǐng)先的精密切削刀具供應(yīng)商之一，為加工行業(yè)提供各種創(chuàng)新產(chǎn)品已有近百年歷史。該集團(tuán)總部設(shè)在貝西格海姆市鎮(zhèn)，目前擁有1500 多名員工（含子公司），在全球50個(gè)國(guó)家或地區(qū)設(shè)有代表處。KOMET GROUP 是高精密鉆孔、鉸孔、銑削、攻絲和制程監(jiān)控領(lǐng)域的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。
除開發(fā)、制造和銷售優(yōu)質(zhì)高端產(chǎn)品之外，公司還利用多年積累的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為客戶分析生產(chǎn)流程，包括非常小的細(xì)節(jié)，然后開發(fā)定制解決方案，幫助客戶在所有加工階段提升效率。
挑戰(zhàn)
在對(duì)創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展的高度關(guān)注過程中，KOMETGROUP 技術(shù)人員難免會(huì)遇到一些特殊的刀具設(shè)計(jì)，如果采用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)，成本過于高昂甚至只是紙上談兵。
因此，KOMET GROUP 的硬質(zhì)金屬刀具研發(fā)經(jīng)理Reinhard Durst 博士近幾年一直在研究增材制造技術(shù)用于刀具生產(chǎn)的潛力，以及市場(chǎng)上銷售的增材制造設(shè)備。
解決方案
Durst 博士去年一直在與雷尼紹合作，“因?yàn)樵诩夹g(shù)以及應(yīng)用層面上，雷尼紹的產(chǎn)品令我們心悅誠(chéng)服。”這種知識(shí)和專業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)移始終貫穿于雷尼紹全新且不斷發(fā)展壯大的增材制造解決方案中心網(wǎng)絡(luò)。在購(gòu)買機(jī)器之前，客戶可以從雷尼紹解決方案中心租賃最新設(shè)備并獨(dú)立應(yīng)用到項(xiàng)目中。雷尼紹的工作人員會(huì)隨時(shí)提供有關(guān)機(jī)器使用方面的建議。通過這種方式，感興趣的潛在客戶可在專業(yè)人員的幫助下了解增材制造技術(shù)以及該技術(shù)如何滿足他們的具體要求，無需大量的前期投資。
“我們的目標(biāo)是與客戶取得共贏，”雷尼紹德國(guó)公司增材制造服務(wù)經(jīng)理Ralph Mayer 解釋說。“我們的支持幫助客戶縮短了學(xué)習(xí)曲線，減少了錯(cuò)誤。在客戶清楚了解機(jī)器將會(huì)為他們帶來附加值后，我們才會(huì)詢問他們是否有購(gòu)買意向。同時(shí)，我們收集了有關(guān)行業(yè)需求的寶貴信息，可以用來進(jìn)一步開發(fā)我們的機(jī)器和技術(shù)。”
“使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)的零件，結(jié)構(gòu)一致性高達(dá)99.9%，就像軋制或鑄造的金屬組件一樣，”Mayer先生解釋說。“但是，必須對(duì)每個(gè)組件應(yīng)用正確的策略。我們的優(yōu)勢(shì)在于能夠分析客戶面臨的技術(shù)難題，與客戶合作找出最有效的解決方案。”
雷尼紹的金屬增材制造系統(tǒng)在惰性氬氣環(huán)境中采用激光粉末床熔化技術(shù)。先鋪上一層極薄的金屬粉末床，接著使用高能摻鐿光纖激光熔化組件成形區(qū)域，然后再進(jìn)行冷卻固化。逐層添加金屬粉末并重復(fù)上述過程，粉末層厚度通常在20和60μm之間，直至零件加工完成。粉末層越薄，成品的精度和表面質(zhì)量越好。
結(jié)果
Komet與雷尼紹合作的第一個(gè)項(xiàng)目是開發(fā)全新系列的PCD（多晶金剛石）旋入式銑刀。刀具本體采用雷尼紹金屬增材制造系統(tǒng)制作，在系統(tǒng)的每個(gè)循環(huán)過程中可生產(chǎn)多個(gè)本體，然后裝上PCD刀片并將它們擰到刀柄上。
采用雷尼紹技術(shù)制造刀具，可生產(chǎn)出傳統(tǒng)方法幾乎無法完成的幾何形狀。“借助增材制造工藝，我們能夠?qū)⒏郟CD刀片裝入每把刀具，”Durst博士解釋道。
“我們改變了刀片的布局，使軸角明顯增大。與傳統(tǒng)銑刀相比，我們的銑刀凹槽大大縮短。這些改變意味著刀具可幫助用戶大幅提高生產(chǎn)效率。”例如，使用32mm旋入式刀頭，凹槽和刀片的數(shù)量從六個(gè)增加到了十個(gè)，進(jìn)給率可提高50%以上。
此外，優(yōu)化冷卻水道路徑的功能可確保通過單獨(dú)的水道為每個(gè)刀沿準(zhǔn)確提供冷卻液，同時(shí)本體的外部設(shè)計(jì)有助于確保有效清除刀具端面的切屑。
由于材料只用在需要優(yōu)化組件功能的地方，因此AM還能減少組件的重量。在應(yīng)Komet 客戶的要求生產(chǎn)特殊或?qū)嶒?yàn)刀具時(shí)，增材制造技術(shù)在產(chǎn)品交付時(shí)間方面也優(yōu)于傳統(tǒng)生成方式。
“能夠自由設(shè)計(jì)內(nèi)部和外部刀具幾何結(jié)構(gòu)，單憑這一點(diǎn)就意味著如果將這種增材制造工藝排除在我們未來的規(guī)劃之外，后果簡(jiǎn)直無法想象。”Durst博士預(yù)測(cè)道。“這項(xiàng)技術(shù)能夠讓我們大幅提高刀具性能和生產(chǎn)效率，進(jìn)而為我們的客戶創(chuàng)造可觀的附加值。”
Durst博士認(rèn)為與雷尼紹合作的決定是非常明智的。“對(duì)于一個(gè)剛剛接觸金屬增材制造技術(shù)的公司來說，獨(dú)立找到最佳激光參數(shù)非常不易，”他表示。“雷尼紹利用自身積累的豐富技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，幫助我們找到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)刀具所需的參數(shù)。增材制造技術(shù)提供的全新設(shè)計(jì)自由度以及與雷尼紹的合作正在幫助我們開發(fā)更多的創(chuàng)新刀具解決方案。”
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