Новости аддитивных технологий. Компания Mapal объявила о принципиально новом подходе к проектированию свёрл: аддитивное производство позволяет создавать изделия с улучшенными характеристиками. Кроме того, благодаря новым технологиям теперь доступны свёрла QTD меньшего диаметра

Компания Mapal, ведущий мировой поставщик высокоточных инструментов для обработки металлов, сообщает о расширении линейки свёрл со сменными головками QTD. Ранее диаметр данных изделий составлял от 13 мм, что объяснялось, в том числе, наличием в корпусе инструмента типового центрального канала для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). В компании смогли повысить эффективность сверла, изменив его конструкцию (в частности, профиль канала). Задачу удалось решить с помощью технологий аддитивного производства.

Благодаря внесённым в конструкцию изменениям стал возможен выпуск свёрл со вставками QTD диаметром от 9 до 12 мм. На данные свёрла малого размера компанией Mapal ​ получен патент

 

Корпус сверла, в который вставляются головки (держатель), изготавливается методом селективного лазерного плавления металлов (Selective Laser Melting, SLM) на 3D-установке Concept Laser M1 cusing, тогда как хвостовик инструмента создается традиционным способом. Для производства используется нержавеющая сталь 1.2709.

«Гибридные процессы для нас оптимальны: простые компоненты изготавливаются на традиционных станках, более сложные - на аддитивном оборудовании», — рассказывает  глава отдела исследований и разработок компании Mapal  Дирк Селлмер ( Dirk Sellmer).

В компании подчеркивают плюсы использования аддитивных технологий: цифровое производство не требует персонала, сокращает расход материала, а также снижает количество бракованной продукции. Главное же преимущество - создание принципиально новой геометрии инструментов, улучшающей их рабочие характеристики.

 «Нам удалось увеличить эффективность системы охлаждения, благодаря чему свёрла могут функционировать дольше, — поясняет Дирк Селлмер. — Применение аддитивных технологий позволило создать держатели со спиральным каналом подачи охлаждающей жидкости. По сравнению с традиционным центральным каналом с Y-образным отводом, который использовался ранее, скорость потока жидкости увеличивается в два раза. Кроме того, теперь канал охлаждения проходит параллельно винтовой канавке, что улучшает стабильность центральной части сверла. В рамках проекта мы также изменили профиль канала, придав ему слегка треугольную форму. Тесты показали, что поперечный срез такого типа повышает скорость потока на 30%. Объем проходящей через сверло жидкости в 1,6–2 раза превышает показатель для инструментов, изготовленных традиционным способом».  

Также отмечается, что по сравнению со спиральным подводом СОЖ, центральный отрицательно влияет на стабильность сверла – и чем меньше инструмент, тем выше негативное влияние. Как говорит Селлмер, «побочным эффектом» внесённых в конструкцию изменений стала возможность выпуска свёрл меньшего диаметра: от 9 до 12 мм. 

На заводе Mapal в Германии работают два промышленных 3D-принтера Concept Laser M1 cusing с общим контейнером для подачи металлопорошка, размеры области построения каждой установки - 250х250х250 мм. Свёрла серии QTD, в зависимости от диаметров изделий, выпускаются партиями по 10х10 или 11х11 единиц. Таким образом, выход за цикл составляет от 100 до 121 сверла при мощности лазеров в 400 Вт и скорости построения 6–18 см³/ч. 

По словам Дирка Селлмера,  в Mapal выбрали установки Concept Laser, поскольку данный производитель предлагает открытый подход к настройке параметров: 

"На мой взгляд, установка M1cusing выгодно отличается тем, что проектируется под конкретного пользователя и удобна в эксплуатации. Это не готовая система, а индивидуальное решение. Наше сотрудничество  с Concept Laser — диалог равных партнёров". 

Конструктивные изменения, которые стали доступны благодаря аддитивным технологиям, коснулись и другой продукции Mapal. Так, методом лазерного плавления изготовлены стальные внешние развёртки на 8,5 мм, которые на 57% легче, чем созданные с помощью традиционных технологий (400 г и 172 г соответственно). Использование более лёгких инструментов позволяет повысить точность и скорость обработки, подчеркивают представители  Mapal.

При аддитивном производстве массу внешней развёртки можно снизить более, чем в два раза

Глава отдела исследований и разработок компании Mapal также отмечает, что аддитивные технологии позволяют продлить срок эксплутации изделия, поскольку появляется множество способов восстановить поверхность инструмента.

"Теперь, когда такие решения доступны, мы проверяем нашу продукцию на возможность такой модернизации, готовим целый ряд новых предложений", - добавляет Селлмер.

Он также подчеркивает, что каждое новое изделие, созданное с применением аддитивных технологий, — это ценный опыт, который можно использовать в следующих проектах, и который даёт компании конкурентное преимущество, пока другие игроки рынка "собираются с духом". 

"Можно утверждать, что инструменты будущего станут более сложными и более эффективными, — говорит Дирк Селлмер. — Аддитивные технологии меняют подходы к проектированию, открывая дорогу решениям, немыслимым при традиционном производстве. Преимущества новых изделий очевидны всем сторонам, поэтому другого пути, для тех, кто намерен преуспеть в перспективе, просто нет".

Для справки

О компании Mapal

Группа компаний Mapal Dr. Kress KG  специализируется на создании инструментов для любых задач металлообработки (рассверловка, прецизионное сверление, высверливание, фрезерование, обтачивание). Основана в 1950 году, штаб-квартира расположена в Аалене (Германия). На сегодня производственные площадки Mapal, а также отделения региональных продаж и сервисной поддержки располагаются более, чем в 20 странах мира.

Оборот Mapal Dr. Kress KG в 2014 г. составил 510 млн евро.

О компании Concept Laser

Concept Laser - один из ведущих в мире производителей промышленных лазерных машин для создания изделий для медицинской, стоматологической, ювелирной, автомобильной и аэрокосмической отраслей   методом послойного лазерного плавления металлов, основанного на запатентованной технологии LaserCUSING. Основана в 2000 году, является подразделением холдинга Hofmann Innovation Group  со штаб-квартирой в Лихтенфельсе, Германия.

В 2014 году в США был открыт производственный филиал Concept Laser. Торговые представительства компании, помимо Германии и США, расположены также в Великобритании, Франции, Италии, Швеции, Чехии, Китае, Японии, России.

Видео: генеральный директор подразделения Concept Laser в США
Джон Мюррей о технологии LaserCUSING

Технические характеристики системы аддитивного производства Concept Laser M1 cusing

Область построения (x, y, z):	250x250x250 мм.
Толщина слоя:	20-80 мкм.
Скорость производства:	2-10 куб. см./час (зависит от материала).
Лазерная система:	Волоконный 200Вт.
Габаритные размеры (д, ш, в):	2362x1535x2308 мм.
Вес:	1500 кг.
Поддерживаемые материалы:	Fe, Cr, Ni, V, Co, Au, Pt, Cu, Ag. ​ Другие материалы по запросу.

 

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab^®  по материалам additivemanufacturing.com и блога компании "НИССА Диджиспейс" на 3dtoday.ru. Фото: mapal.com