保形冷却:制造更好模具的另一个工具bet188娱乐城

六年前，当Linear Mold & Engineerbet188娱乐城ing (Livonia, Michigan) -一家为汽车、航空航天、医疗和军事工业提供塑料注射模具、吹模、泡沫模具和原型零件的制造商-决定投资于增材制造服务，以打开新的机会之门时，总裁兼首席执行官John Tenbusch并没有意识到这项投资将使公司走得更远。

今天，Linear不仅成为北美为数不多的金属原型零件服务提供商之一(使用北美EOS公司(密歇根州诺维)的直接金属激光烧结(DMLS))，而且还使用这种添加剂技术来生产内部已经设计好的冷却线的模具镶件，实现了最大的零件质量和更低的成本。Linear的大部分保形冷却工作来自现有的汽车和医疗客户，以及包装应用。

Linear现在有三台EOSINT M 270机器，并正在考虑第四台——目前是增塑型EOSINT M 280机器，在Z轴上增加了4英寸(现在是12.8英寸)，主要为工具制造商扩展。可用于DMLS的材料包括马氏体时效钢(MS1)、17-4和15-5不锈钢、钴铬、钛(Ti64)、铬镍铁合金(IN625和IN718)和铝(AlSi10Mg)。

蜿蜒的水线
Tenbusch说:“保形冷却的使用对于那些希望通过改善循环时间和质量来提高利润的公司来说是一个机会。”“大批量成型作业的制造商应该考虑这项技术，因为在过去25到3bet188娱乐城0年里，模具结构在模具冷却方面几乎没有什么变化。今天，水管在彼此相交的直线上钻孔，并添加了插头和挡板来引导冷却液的流动，就像20年前一样，只是设备更快了。这有助于更快更有效地构建模具，bet188娱乐城但没有解决模具运行过热的相同问题，从而减缓了周期时间。DMLS技术允许将冷却通道添加到刀片上，而不必考虑传统加工的限制，从而最大限度地扩大冷却通道的表面，并消除模具的热点或冷点。”bet188娱乐城

根据Linear的说法，保形冷却背后的概念是，工具中的所有加热/冷却线都遵循零件的轮廓，保持与零件表面的最佳距离，以保持恒定的温度。这在零件上可能需要更厚或有一个奇怪形状的高核心特征的区域特别有用。研究表明，使用保形冷却方法可以显著减少循环时间——根据零件的复杂性，减少15%到45%。这不仅减少了运行零件所需的时间，还有助于提高零件质量。

对于原型模具，刀片可以通过DMLS与CNC机床上切割的模具其余部分并行生长。bet188娱乐城生长插入可用于夹肋，附件功能或任何所需的工具动作的线绘制。这可以消除对电火花加工的需求，降低成本并缩短交货时间。生长出来的刀片经过后处理，然后在工具核心或腔体上进行CNC切割，而无需使用CNC机床或EDM槽，只需花费传统方法创建细节的一小部分时间。根据Linear, DMLS刀片足够精确，无需任何CNC加工或加工的大多数原型模具。

使用DMLS扩展工具刀片，Linear可以在整个工具中安装保形冷却线，即使是在最紧的区域。这种冷却方法为Linear及其客户提供了更短的周期内质量更好的塑料零件，从而降低了运营成本。

Tenbusch说:“保形冷却并不是适用于所有地方，但它确实适用于很多应用，人们现在才开始真正关注它。”

学习和应用保形冷却的两个最有力的理由是循环时间和质量的提高。Tenbusch解释说:“你能够塑bet188娱乐城造薄壁等，因为你可以比传统模具更好地控制温度。”“你可以很好地控制直径，
以及薄壁上的平直度。有各种各样的优势。我认为我们才刚刚开始发现我们可以用保形冷却做什么。”

至于模具/零件设计的限制bet188娱乐城，Tenbusch说这不是问题。“通过保形冷却，你几乎可以生长任何东西，”他说。“你可以在设计中非常有创意，因为你不用处理传统的加工工艺。”

他说，唯一真正的限制是规模。“你正在使用一个大约10英寸的立方体，所以大多数情况下你会想要使用较小的部件，或者在工具中添加有工具热点的较大部件，这将减缓周期时间。”

“酷”应用程序
Linear最近的一个应用是具有非常细的肋的管，由于肋的形状以及它包裹着整个圆形插入件的事实，客户不能将该功能电火花刻蚀到核心。除了需要小手指的地方外，整个插入都添加了用于加工的库存。这些特征是生长净，然后抛光。Linear是指在芯子内部增加共形冷却线，同时还增加了功能(非常薄的塑料，可以弯曲、滑动并返回原位)，作为插入件的一部分。Tenbusch认为，设计是完全开放的。

Tenbusch表示，采用DMLS技术的保形冷却插入件的一个很好的应用是发动机歧管盖，在那里，一个大而厚的玻璃填充尼龙，可以长时间保持很高的温度。但他认为，未来最好的应用将是在包装领域，在这个领域，制造商每周生产100多万件产品，只需要两到三秒的周期时间改进。对这些公司来说，这种方法意义重大。他说，Linear公司在包装行业有几个客户，他们对这项技术很有热情，正在制作一些原型。Linear公司已经完成了一些有限元分析(FEA)，结果显示，与传统的直线钻井相比，在插入器内部建立共形冷却线可以提高冷却效率，并通过FEA模拟证明了这些效率的提高。

Linear目前正在进行的另一个项目涉及一个了解保形冷却工作的德国客户，并决心将其添加到其北美业务中。这家德国公司选择了Linear来制造该工具，并批准了该公司与合作伙伴合作制造生产工具的决定。

加拿大工具店Aalbers tool & Mold (Old Casbet188娱乐城tle, Ontario) -生产工具制造商
汽车行业正在构建生产工具，而Linear则提供成品刀片。“我们已经与Aalbers合作了五六年，”Tenbusch说。“他们并没有真正构建原型工具，所以当他们的客户需要原型工具时，他们就会来找我们，当它超出了Linear所能处理的范围时，我们就会向他们寻求生产工具。”

线性是做插入的整理。该公司大约六个月前购买了牧野F5 VMC，因为这些保形刀片在完成时需要硬铣。“在大多数情况下，我们加入高汤，然后将其加工成成品，”Tenbusch解释道。“他们为我们提供了模具流和现有生产工具的真实数bet188娱乐城据，以显示热点的位置，因此我们可以返回并插入带有保形冷却的镶件，以解决这些热点的位置。”

现在Linear正在结束设计阶段。“这是一个非常复杂的工具，”Tenbusch说。“有很多行动。我们必须有创意地在哪里可以放置水线，以获得插入。弹射针是在方式和机制来从侧面和底部。工程师们在管汇液滴和不规则形状的塔周围安装了嵌件，并在与标称壁料相接的地方增加了一些较厚的壁段。由于这些部件是车辆HVAC系统的一部分，所以外观不是问题;目标是缩短周期。我们都相信保形冷却会有所帮助。”

前进
由于原始设备制造商在周期时间和质量改进方面对Tier供应商的压力不断增加，模具制造商将被迫认真考虑将保形冷却的添加剂技术应用到当前的模具制造操作中。bet188娱乐城

根据Tenbusch的说法，如果一个模具制造商想要参与其bet188娱乐城中，它需要有一个客户基础，他们会寻找这样的好处，因为这会增加成本。他说:“模bet188娱乐城具制造商需要有客户倾向于这种方法。”“有人在推动保形冷却——这似乎是这项技术被采用的方式。”

为了避免失去想要使用保形冷却的客户，对这项技术不熟悉且不准备对机器进行投资的模具制造商可以将工作外包给具有必要经验的服务局，如Linear。bet188娱乐城

Tenbusch总结道:“为了能够养活这个疯狂增长的添加剂技术怪物，以及我们的模具制造业务和制造——所有这些都需要大量的资本投资——我们发现我们真的需要共同行动起来。bet188娱乐城但其中一个额外的好处是，添加剂技术已经成为我们公司的一个很好的营销工具。随着越来越多的公司对这项技术表现出兴趣，作为少数能够使用多台激光烧结机制造这些模具镶件的商店之一，应该有助于我们保持在模具制造技术的前沿。”bet188娱乐城

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