欧洲人对AM的看法:重新思考注射模具bet188娱乐城

机械工程行业协会(VDMA)在1月份的新闻发布会上预测，德国的工具和模具制造行业将会有非常积极的一年。bet188娱乐城2018年的平均营业额比前一年增长了8%。然而，VDMA工具制造部门主席Marco Schülken表示，他担心该领域一些主要客户的不公平商业行为，导致“德国工具和模具制造商店的出血”。bet188娱乐城这种损失包括客户特定项目的预先融资，现有合同的大幅折扣以确保续签合同，以及模具审批的延迟，这是使用尚未付款的工具的原因。bet188娱乐城另一方面，2018bet188娱乐城年工具和模具出口非常积极，Schulken美国仍然是最大的出口目的地，去年增长了20%。由于美国和墨西哥之间的矛盾，出口同期减少了15%。

这些数字表明，德国的技术和工具仍然有很高的需求，但当涉及创新，尝试新事物和离开久经考验的道路时，德国公司落后于美国公司，增材制造(AM)专家Marc Dimter说Trumpf在迪。“这里的公司喜欢新技术，包括增材制造，”他说。“但美国人在这方面更具冒险精神。我的同事Christoph Dörr正在调查美国压铸市场，因为保形冷却(可以用AM实现)在该行业领域比在欧洲更常见。”

他还指出，美国客户需要保形冷却，而德国公司则从美国购买这些模具和模具，因为这些商店在基于保形冷却的高效工具方面已经名声大噪。bet188娱乐城然而，在欧洲也有一些有趣的新发展和应用。

改变游戏规则的是保形冷却

保形冷却无疑是模具制造中的头号AM应用，因为它可以改善流动路径，最大限度地减少变形，并将循环时间减少40%。bet188娱乐城

Joao Frade，模具制造商的生产经理bet188娱乐城Erofio葡萄牙人知道这一点。“提高零件质量和速度的最大潜力在于金属3d打印，一致性冷却注塑模具。bet188娱乐城模内零bet188娱乐城件冷却是塑料注射成型过程中最耗时的部分，”他说。该公司是第一个在葡萄牙运行M3线性激光切割机从概念激光这为客户提供了将复杂的保形冷却通道集成到模具中的机会。bet188娱乐城弗雷德说:“我相信用一个激光来运行机器，因为热量更少，翘曲也更少。”“设计具有保形冷却的工具是值得的，因为客户和注塑模具商从中受益匪浅。”bet188娱乐城

然而，他补充说，虽然保形冷却解决方案可以通过降低模具周期时间来显著降低生产总成本，但它们也需要复杂的模具设计。bet188娱乐城“仅仅购买一台机器并不能生产出有用的刀片。首先，你必须有一个熟练和经验丰富的技术人员或工程师的工作人员进行设计和运行金属印刷过程。这不是减法加工，它需要完全不同的技能集。如果没有这些，我们的努力注定最多只能令人失望，”弗雷德说。“此外，你必须记住，只有在零部件数量充足或成品利润率高的情况下，大量的前期成本才有可能证明投资是合理的。”

AM不仅仅是一台机器

为模具制造商提供AM部件的专业合同公司在市场上存在缺口，因为AM不仅仅是一台3d打印机。bet188娱乐城车间需要询问辅助设备、后处理、粉末处理、金属零件合格和安全方面的要求。

bet188娱乐城Moldmakers我们确实对保形冷却很感兴趣，但它通常并不奏效。

Protiq作为一家工业3d打印服务提供商，Ralf Gärtner为所有这些问题提供了答案，总经理Ralf Gärtner看到了为客户提供这项服务的巨大潜力，包括那些在模具制造领域的客户。bet188娱乐城他说:“我们仍然需要说服许多公司‘思考添加剂’，并应用添加剂技术来生产保形冷却通道，例如，这种通道可以产生短周期和高质量的部件。”“然而，许多公司试图将铣削、电火花加工和磨削等传统技术转化为AM，但这并不奏效。你需要考虑加法。你需要在设计零件时考虑AM技术提供的可能性。”

与传统制造相比，在AM中定义制造过程的是设计。例如，包含内部结构和功能的重量优化模具可以比使用标准板材、零bet188娱乐城件和加工镶件和芯的传统模具轻75%。

Gärtner解释说:“我们可以生产出最大限度优化的轻、薄的注塑模具，生产时间只相当于以前用bet188娱乐城铣削制造工具的一小部分。”他使用拓扑优化和模拟来创建模具，以确保保形冷却通道位于正确的位置，并使用最少的材料。bet188娱乐城“我们在制造这款模具时节省了大约25%的生产时间，主要是因为在AM过程中，许多功能已经集成到模具中，无需在加工过程后安装bet188娱乐城和组装。这个模具的周期时间为3.2秒，是我们建造过的最快的模具之一。”bet188娱乐城

建立紧密伙伴关系

对迪姆特来说，将AM外包，并在擅长不同技术方面的公司之间建立一个网络，是一个可行的选择。然而，他也看到了对越来越多自动化流程和集成流程链的需求不断增长，这越来越多地将AM技术转移到工具和模具制造商的核心业务中。bet188娱乐城

德国Toolcraft已经实现了这一点。该公司正在运行Trumpf、EOS和Concept Laser机器(共8台)，并实现了所有工艺步骤一致且可追溯的数字化工艺链。这对于不仅生产工具和模具，而且通过nadcap认证进行无损检测(NDT)的航空航天部件的公司来说非常重要。bet188娱乐城西门子首席执行官Christoph Hauck表示:“推出西门子NX软件，使我们摆脱了孤立的3d打印机和四种不同的软件包，这些软件包具有多种接口和格式。我们与包括西门子在内的合作伙伴密切合作，这对我们的成功至关重要。”

“使用一个软件进行设计、拓扑优化和FEM验证设计也有助于重新设计客户的模具，”他解释说。bet188娱乐城模具设计bet188娱乐城类似于上面描述的Protiq设计，其中完整的模具设计是重新思考的。该模具不是简单地在模具镶件上增加保形冷却通道，而是使用更少的材料和标准零件和板材作为常规工具进行添加设计。bet188娱乐城据Toolcraft介绍，该模具比客户的原始设计轻了50bet188娱乐城%，这意味着注塑过程中的能源消耗更少，周期时间减少30%，生产速度更快，同时成本保持在同一水平。

虽然较大的公司，如Toolcraft或内部工具和模具制造车间，主要为其母公司服务，可能有更灵活的利润率，但额外的成本确bet188娱乐城实是一个常见的中小型模具制造商的问题。

“bet188娱乐城模具制造商确实对保形冷却感到兴奋，”迪姆特说。“但这往往是不值得的。相反，模具厂必须保证打模次数;bet188娱乐城他要承担风险，也不能从3D技术的实施中获益。受益的是他的客户，注塑工，但如果商店依赖于一个大的OEM，他不知道bet188娱乐城谁会支付他的间接成本，一个高效率的工具。所以作为模具制造bet188娱乐城商，首先要说服客户。在高价格压力和经济担忧时期，投资更多资金优化工具的意愿下降。毕竟，投资只有在几个月的生产后才能得到回报。”

其他应用程序

除了创造智能保形冷却通道外，金属AM还提供了各种可能性来改进或发明集成到模具和工具中的新功能。bet188娱乐城这些可以是几何性质的(主要用于冷却目的的空腔和通道以及细胞结构)，基于材料的(使用传统加工方法无法加工或加工的材料的可能性)和集成功能(传感器，执行器和电气功能的集成)，以及模具修复(更换芯可以在一夜或几天内打印)。bet188娱乐城

例如，利希滕菲尔德(lichtenfeld)的工具和模bet188娱乐城具制造公司Hofmann (Concept Laser公司就是在这里诞生的)生产气动喷射器，通过添加剂生产的多孔微结构和用于钢对钢密封的弹性分流线来喷射没有机械部件的部件，这对于低粘度的材料(如聚氨酯)来说很难实现。

虽然模具车间最常见和最适合的工艺及其特定需求和应用是基于粉末床的工艺，其中金属粉末要么通过激光束(bet188娱乐城LBM)选择性地分层烧结，要么通过移动电子束(EBM)局部熔化，但也有替代工艺可用。

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例如，Hermle正在提供金属粉末应用工艺(MPA)，该工艺与一台机器上的五轴加工相结合。与许多其他添加剂技术不同，MPA不使用任何激光。取而代之的是，金属粉末通过载体气体通过德拉瓦尔喷嘴被应用到衬底上。分层只是通过粒子撞击的塑性变形而发生的。在这个过程中，粉末颗粒和基材都不是熔融的。根据赫尔姆勒的说法，这导致了相对较低的结构张力和几乎不翘曲的组件。

该公司表示，用于塑bet188娱乐城料注射成型的工具和模具制造是MPA可以充分发挥其优势的应用领域。Hermle说，在这里，通过熟练使用保形冷却管道可以大大减少循环时间。而且，在经常用于模具组件的热加工钢中，材料经过热处理后是100%不透水的，注射模具的功能表面甚至可以抛bet188娱乐城光到高光度(根据ISO 4287，粗糙度深度测量Rz = 0.1微米，平均粗糙度值Ra = 0.005微米)。