使用金屬 3D打印機成功開發和連續成型硬質合金模具,通過冷卻管道和傳感器的內部結構實現製造

使用金屬 3D打印機成功開發和連續成型硬質合金模具,通過冷卻管道和傳感器的內部結構實現製造

名古屋大學2 月 28 日宣布,已成功使用金屬 3D 打印機製造硬質合金模具並使用它進行連續成型。現在,可以採用硬質合金模具難以製造的冷卻管和傳感器的內部結構,有望提高成型品的性能和質量,減輕重量。

汽車發動機用氧傳感器、混合動力汽車用鋰離子電池用外殼等使用了通過將單塊金屬板壓入模具的“深拉沖壓成型法”製成的無縫有底容器。高速產品,模具採用硬質合金。但是,由於硬質合金非常堅硬,因此難以加工,存在難以形成複雜形狀的問題。另一方面,為了降低製造成本並保持產品質量,佈置管道以有效冷卻模具並安裝傳感器以實時監測溫度和負載狀態是複雜的。需要提供內部結構。

因此,由名古屋大學領導的一個研究小組(Makoto Kobashi 教授、Naoki Takada 副教授、Asuka Suzuki 助理教授)專注於金屬 3D 打印機和“激光粉末床熔合”,其中金屬粉末被熔化並用激光束層壓。 (LPBF. Laser Powder Bed Fusion) 開始使用打印機開發使用超硬合金的 3D 打印技術。首先,精密磨俱製造商Fujimi Incorporated在準備好最佳原材料、調整粒度分佈、顆粒密度和流動性後,開發出適合 3D 打印的硬質合金粉末。名古屋大學和愛知產業科學技術中心正在研究建模條件和建模後的熱處理方法。我找到了最佳條件。

對此,Fujimi Incorporated 使用 3D 打印機反復進行建模測試,從而可以對硬質合金立銑刀和硬質合金晶格結構等各種形狀進行建模。此外,基於這一結果,旭精機工業製造了一種具有空間結構的深拉模壓模具,該模具可以在內部集成冷卻管和傳感器

內置傳感器的硬質合金傳感模具

將完成的模具併入實際生產線,進行連續成型試驗,發現模具和產品都沒有問題,適用於產品生產。使用3D打印的硬質合金模具的成功案例,據說是世界上獨一無二的“非常劃時代的成就”。這是一種劃時代的劃時代方法,通過冷卻模具內部來提高產品質量,並在進行壓製成型時在線測量模具的壓力和溫度,並將其反映在成型過程中以提高通過掌握運行狀態來提高產品精度。據說可以進行各種製造控制。

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