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KOMET GROUP正在使用雷尼紹金屬增材制造技術生產(chǎn)創(chuàng)新型切削刀具系列。使用增材制造技術不但可以加快特殊刀具的生產(chǎn)，還能制造出更復雜的形狀，包括刀具外部形狀和內(nèi)部冷卻水道。

背景

德國的KOMET GROUP（高邁特集團）是世界領先的精密切削刀具供應商之一，為加工行業(yè)提供各種創(chuàng)新產(chǎn)品已有近百年歷史。該集團總部設在貝西格海姆市鎮(zhèn)，目前擁有1500多名員工（含子公司），在全球50個國家或地區(qū)設有代表處。KOMET GROUP是高精密鉆孔、鉸孔、銑削、攻絲和制程監(jiān)控領域的全球技術領導者。

除開發(fā)、制造和銷售優(yōu)質(zhì)高端產(chǎn)品之外，公司還利用多年積累的專業(yè)技術經(jīng)驗為客戶分析生產(chǎn)流程，包括非常小的細節(jié)，然后開發(fā)定制解決方案，幫助客戶在所有加工階段提升效率。

挑戰(zhàn)

在對創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展的高度關注過程中，KOMET GROUP技術人員難免會遇到一些特殊的刀具設計，如果采用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)，成本過于高昂甚至只是紙上談兵。

因此，KOMET GROUP的硬質(zhì)金屬刀具研發(fā)經(jīng)理Reinhard Durst博士近幾年一直在研究增材制造技術用于刀具生產(chǎn)的潛力，以及市場上銷售的增材制造設備。

解決方案

Durst博士去年一直在與雷尼紹合作，“因為在技術以及應用層面上，雷尼紹的產(chǎn)品令我們心悅誠服。”這種知識和專業(yè)技術的轉移始終貫穿于雷尼紹全新且不斷發(fā)展壯大的增材制造解決方案中心網(wǎng)絡。在購買機器之前，客戶可以從雷尼紹解決方案中心租賃最新設備并獨立應用到項目中。雷尼紹的工作人員會隨時提供有關機器使用方面的建議。通過這種方式，感興趣的潛在客戶可在專業(yè)人員的幫助下了解増材制造技術以及該技術如何滿足他們的具體要求，無需大量的前期投資。

“我們的目標是與客戶取得共贏，”雷尼紹德國公司増材制造服務經(jīng)理Ralph Mayer解釋說。“我們的支持幫助客戶縮短了學習曲線，減少了錯誤。在客戶清楚了解機器將會為他們帶來附加值后，我們才會詢問他們是否有購買意向。同時，我們收集了有關行業(yè)需求的寶貴信息，可以用來進一步開發(fā)我們的機器和技術。”

“使用増材制造技術生產(chǎn)的零件，結構一致性高達99.9%，就像軋制或鑄造的金屬組件一樣，”Mayer先生解釋說。“但是，必須對每個組件應用正確的策略。我們的優(yōu)勢在于能夠分析客戶面臨的技術難題，與客戶合作找出最有效的解決方案。”

雷尼紹的金屬増材制造系統(tǒng)在惰性氬氣環(huán)境中采用激光粉末床熔化技術。先鋪上一層極薄的金屬粉末床，接著使用高能摻鐿光纖激光熔化組件成形區(qū)域，然后再進行冷卻固化。逐層添加金屬粉末并重復上述過程，粉末層厚度通常在20和60 μm之間，直至零件加工完成。粉末層越薄，成品的精度和表面質(zhì)量越好。

結果

Komet與雷尼紹合作的第一個項目是開發(fā)全新系列的PCD（多晶金剛石）旋入式銑刀。刀具本體采用雷尼紹金屬増材制造系統(tǒng)制作，在系統(tǒng)的每個循環(huán)過程中可生產(chǎn)多個本體，然后裝上PCD刀片并將它們擰到刀柄上。

采用雷尼紹技術制造刀具，可生產(chǎn)出傳統(tǒng)方法幾乎無法完成的幾何形狀。“借助増材制造工藝，我們能夠將更多PCD刀片裝入每把刀具，”Durst博士解釋道。

“我們改變了刀片的布局，使軸角明顯增大。與傳統(tǒng)銑刀相比，我們的銑刀凹槽大大縮短。這些改變意味著刀具可幫助用戶大幅提高生產(chǎn)效率。”例如，使用32 mm旋入式刀頭，凹槽和刀片的數(shù)量從六個增加到了十個，進給率可提高50%以上。

此外，優(yōu)化冷卻水道路徑的功能可確保通過單獨的水道為每個刀沿準確提供冷卻液，同時本體的外部設計有助于確保有效清除刀具端面的切屑。

由于材料只用在需要優(yōu)化組件功能的地方，因此AM還能減少組件的重量。在應Komet客戶的要求生產(chǎn)特殊或實驗刀具時，增材制造技術在產(chǎn)品交付時間方面也優(yōu)于傳統(tǒng)生成方式。

“能夠自由設計內(nèi)部和外部刀具幾何結構，單憑這一點就意味著如果將這種增材制造工藝排除在我們未來的規(guī)劃之外，后果簡直無法想象。”Durst博士預測道。“這項技術能夠讓我們大幅提高刀具性能和生產(chǎn)效率，進而為我們的客戶創(chuàng)造可觀的附加值。”

Durst博士認為與雷尼紹合作的決定是非常明智的。“對于一個剛剛接觸金屬増材制造技術的公司來說，獨立找到最佳激光參數(shù)非常不易，”他表示。“雷尼紹利用自身積累的豐富技術經(jīng)驗，幫助我們找到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)刀具所需的參數(shù)。増材制造技術提供的全新設計自由度以及與雷尼紹的合作正在幫助我們開發(fā)更多的創(chuàng)新刀具解決方案。”

關于雷尼紹

雷尼紹公司 (Renishaw plc) 是世界測量和光譜分析儀器領域的領導者。我們開發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品可顯著提高客戶的經(jīng)營業(yè)績 — 從提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量、極大提高研發(fā)能力到改進醫(yī)療過程的功效。

我們的產(chǎn)品可廣泛應用于機床自動化、坐標測量、增材制造、比對測量、拉曼光譜分析、機器校準、位置反饋、口腔CAD/CAM、形狀記憶合金、大尺寸范圍測繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學診斷等領域。在所有這些領域，我們的目標都是成為長期合作伙伴，不管現(xiàn)在還是將來，都始終如一地提供滿足客戶需求的優(yōu)異產(chǎn)品，并提供快捷、專業(yè)的技術和商業(yè)支持。