將金屬3D打印與機加工相結合-高邁特生產非標刀具的新途徑

用增材制造技術來制作減材制造使用的刀具，會產生什么樣的奇跡呢？銑刀主要用在機床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件，特別是非標的銑刀，其刀體的幾何形狀非常復雜，通常這些非標刀具是通過機加工技術制造的。那么，在加工這些復雜的刀體過程中是否存在困難？ 金屬3D打印技術在非標刀具的制造領域是否可以有所作為？德國刀具制造企業(yè)高邁特（Komet）在非標銑刀定制化生產領域中的一些經驗，南極熊接下來看一下使用效果。

3D打印的定制化刀體與機加工的標準化刀柄
高邁特公司推出了 Revolution 系列銑刀產品，在銑刀的制造中高邁特同時使用了金屬3D打印技術和機械加工技術。銑刀中擁有密集出屑槽的刀體部分是通過金屬3D打印技術制造的定制化非標產品，刀柄部分則是通過機械加工技術批量化生產的標準產品。

通常，銑刀中非標的刀體也是通過機械加工技術制造的，高邁特為什么轉而使用金屬3D打印技術來制造這些刀體呢？3D科學谷了解到，提升非標銑刀的刀具性能、刀具壽命以及實現(xiàn)靈活的定制化銑刀生產是高邁特選擇金屬3D打印技術的主要動力。

圖片：高邁特非標銑刀刀體

出屑槽的密度、角度是影響刀具性能的主要因素。如果刀體中擁有密集的出屑槽則能夠提升刀具的進給速度和切屑效率，通過機床和小型刀具以輕切的方式制造刀體存在加工難度高、加工周期長的問題。高邁特所使用金屬3D打印技術不僅能夠制造出更高密度的出屑槽，而且使刀體制造效率得到提升。由于刀體中出屑槽的密度提高了，刀具在進行材料加工時的效率也得到提升，特別是在切削鋁合金和碳纖維復合材料時可實現(xiàn)更高的材料切除率。

在出屑槽的角度方面，以往高邁特可實現(xiàn)的角度為4-5度，通過3D打印術高邁特制造出的螺旋角可達到20度。

刀具內部冷卻通道的幾何形狀則對刀具壽命有一定影響。通過3D打印制造出的刀具內部冷卻通道具有復雜的螺旋狀幾何結構，該結構可提高冷卻液到刀具頂部的流動過程中的熱傳導能力，從而提高刀具壽命，以及刀具運轉速度。

圖片：高邁特非標刀體的3D打印

在高邁特的德國總部中，這類非標的銑刀刀體是通過Renishaw的選擇性激光熔化金屬3D打印設備制造的。在一次打印任務中，為客戶定制化生產的多款不同刀體同時被打印出來。打印完成后，刀體通過EDM設備從底部的金屬盤中切割下來，接下來PCD刀片被安裝在刀體上。

圖片：完成焊接后的刀具

最后高邁特通過激光焊接工藝將刀體和刀柄焊接在一起，刀柄仍然是通過機加工方式大批量制造的。除了在刀具性能和刀具壽命等方面帶來的提升，3D打印技術還給高邁特的刀具設計帶來更高的自由度，這為高邁特的非標刀具定制業(yè)務帶來便利性。
目前高邁特的非標刀刀體的3D打印任務設在德國總部，當接到其他國家的非標刀具訂單之后，德國總部將進行刀體的3D打印，客戶所在國家的工廠可同時進行刀柄的批量化生產，當非標刀體的3D打印完成之后寄送至當?shù)毓S完成刀柄與定制化刀體的焊接工作，通過這種方式高邁特將為客戶帶來高效的非標銑刀定制方案。

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來源：3d科學谷
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