OSG AM-EBT & AM-CRE 增材制造用硬质合金铣刀

国际金属加工网 2020年04月29日

在最近的制造业交易会上,世界各地的制造商都展出了专为增材制造设计的最新机器。增材制造最初主要用作制造业的原型设计,但随着数字化发展和政府措施的推动,制造商着手高级增材制造解决方案的进一步开发。

什么是增材制造?

常规的加工方法是通过去除多余的材料来完成加工。与常规方法不同,增材制造是通过逐层累加材料形成三维物体。可用于增材制造的材料有很多,例如金属粉末、热塑性塑料、陶瓷、复合材料、玻璃等。

增材制造直击复杂零件加工痛点,能加工出传统加工方法无法实现的特殊零件形状。在现下各环节紧密相关的生产环境下,增材制造正在彻底改变传统生产方式。各制造商能用增材制造的方式生产出与注塑件类似尺寸和强度的产品。除此之外,与常规的制造技术相比,增材制造能够缩短交货期、降低成本、提高零件质量、减少浪费。因为这些优点,增材制造的应用大大加速了全球各行业的发展。

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AM-EBT和AM-CRE专为增材制造应用和零件焊接部的粗加工设计。

增材制造的类型

图1所示,增材制造的两个主要材料类别-金属和树脂。

本文将着重金属材料增材制造。

图1.增材制造的类型和沉积方式

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各种金属和金属合金均可用于增材制造,例如不锈钢、钛、贵金属等等。在金属增材制造中,主要有两种沉积方法-直接能量沉积(DED)和粉末床熔合(PBF)。此外,用于金属增材制造的机器可被分为两类:仅用于沉积的机器和具有沉积、热处理、涂层和金属切割功能的多功能机器。日本的主要器械制造商已经开始生产和销售多功能金属增材制造机器。为了响应新的市场需求,OSG公司最近推出了一种专为这些多功能机床而设计的新铣刀系列,特别是针对DED方法。

图2.沉积方法的优缺点和加工刀具需求

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图2所示,尽管DED方法有许多优点,但其沉积精度不如PBF。这个缺点对二次操作有很大影响,特别是在用刀具加工最终产品的过程中。

图3.所示,SKD11(60 HRC)材料通过DED方法沉积的照片,可以观察到超过1毫米的台阶差。在加工过程中,变化超过1mm不平整的加工余量会极大地影响刀具寿命,也是导致刀具寿命降低的主要原因。

图3. SKD11(60 HRC)材料通过DED方法沉积的照片

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为了解决这个难题,OSG开发了AM-EBT球头型硬质合金铣刀(从R3到R10有六种尺寸)和AM-CRE圆弧角型硬质合金铣刀(从6mm到20mm有六种尺寸)能在大切深和高硬度的增材制造应用中实现高效加工,并且刀具寿命长。

图4.从左到右,为OSG球头铣刀AM-EBT R6和圆弧角型铣刀 AM-CRE dia.12 x R2

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OSG增材制造用硬质合金铣刀的特点与优势

AM-EBT球头型硬质合金立铣刀,强韧的3D负前角刃型,可对应大切深的加工。AM-CRE圆弧角型硬质合金立铣刀有6刃或8刃可选。OSG的AM系列立铣刀适用于淬火钢、预淬火钢、不锈钢、耐热合金增材制造应用和组合焊接零件等材料。

AM-EBT和AM-CRE涂有OSG的自主研发DUROREY涂层(见图5)。DUROREY涂层超耐热层和超微细纳米周期层结构保持高耐热性和耐磨性的同时发挥优越的韧性。在高硬度加工中也能抑制崩损,实现较长的刀具寿命。

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金属增材制造后的二次加工与组合焊接零件的加工有很多相似之处。模具修复和校正应用,通常使用较为耗时的空气切割。OSG的AM-EBT球头型硬质合金铣刀和AM-CRE圆弧角型硬质合金铣刀能够实现高效率加工和较长的刀具寿命,可用于增材制造应用和模具表面的粗加工。这款铣刀受到许多制造商的欢迎,已经将它们投入加工试验,减少空气切割并节约加工 时间。

如今,对体积更小、质量更高和通用性更好的产品的需求不断增长,增材制造技术的发展也在不断加速。预计未来几年,全球增材制造市场将出现显着增长。增材制造机器的销量正在稳步增长,与二次加工相关的业务预计也将相应增长。OSG坚持研究与发展轻松对应不断变化的需求,帮助制造商进一步提升数字制造的灵活性、生产效率和速度。

(Takeo Suzuki, Ikuo Takikawa & Isao Nakanishi OSG 应用工程师)

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