ワイヤーカットと機械加工の自動化製造プロセスに金型3Dプリントを統合

コンフォーマル冷却の原理は、プラスチック部品の温度を均一かつ連続的に急速に下げることです。射出成形部品は、冷却プロセス中は金型から取り外すことはできません。完全に冷却された後、射出成形部品が金型から分離されます。ホットスポットがあると、射出成形部品の射出成形サイクルが遅れ、取り外し後に射出成形部品に反りやヒケが生じ、部品表面の品質が損なわれる可能性があります。

粉末床金属溶融 3D 印刷技術により、コンフォーマル冷却金型の設計と製造がクロスドリリングの制限から解放されます。内部チャネルは、金型の冷却面に近づけるように設計でき、角が滑らかになり、流れが速くなり、冷却剤への熱伝達効率が向上します。粉末床金属溶融3Dプリント技術は、コンフォーマル冷却金型の効率向上への道を開いたと言えます。

しかし、ある技術が製品の応用において明らかな利点を持っている場合、広範な産業応用を実現するためには、その技術にはある程度の複製可能性も必要です。このテクノロジーが主に経験的プロセスに基づいている場合、そのスケーラビリティは大幅に制限されます。この点に関して、従来の加工業界のGF AgieCharmillesと金属3Dプリント分野のEOSは、自動化とソフトウェア制御による金型製造のシームレスな接続を積極的に模索しています。

1からnまでの工業化プロセスを促進する 金型 3D プリントの自動化製造プロセスへの統合を促進するため、金型および精密部品加工の分野で世界をリードするシステムサプライヤーである GF AgieCharmilles と金属 3D プリントの専門企業である EOS は、2015 年 7 月から金型業界に注力することに合意しました。同社は、付加製造技術を使用して金型ソリューションを表面近くで冷却し、金型の冷却時間を短縮して射出成形製品の生産サイクルを高速化する、金型業界向けの独自のソリューションを開発しています。現在、両者の協力は単なる機器の組み合わせではなく、より緊密な産業ソリューションの総合的な提供へと進んでいます。プロセス間の接続をよりシームレスかつ正確にします。

現在、GF AgieCharmilles と EOS が提供するソリューションの全範囲は、以下の点を完全に満たしています。

- 手動での再調整は不要、ビルドプレートの平行方向が必須（再コートレベル）
- ハイブリッド金型インサートの「プリフォーム」を手動で調整せずにクランプして位置合わせします。
- 参照システムに対するビルドプレート上の生成されたコンポーネントの幾何学的配置
-ワイヤーEDMシステム上のビルドプレートの簡単なクランプと位置合わせ
-フライス加工または研削によりビルドプレートを改修する

付加製造を工業生産プロセスにシームレスに統合するために、GF AgieCharmilles Processing Solutions ワーキンググループは複数の側面でのギャップに取り組んでいます。粉末床積層造形、5軸高速ミリング材料製造、EDM放電加工はすべて自動化によって完了します。完全なプロセスチェーンソリューションには、必要なソフトウェアを含む積層製造装置を金型製造プロセスに統合するためのシームレスな自動化インターフェイスと、自動化された工作機械や測定装置などの下流リンクとのシームレスな接続が含まれます。

AM S 290 Tooling 積層造形装置に統合された System 3R MacroMagnum チャックは、積層造形技術と従来の金型製造技術の間に橋を架けます。基準点許可キャリブレーションソフトウェアと組み合わせることで、3R チャックはさまざまなプロセス間でワークピースの高速かつ正確なクランプと位置決めを実現し、生産プロセス全体における積層造形プロセスの上流と下流の統合機能を大幅に向上させます。

しかし、この並行プロセスは、部品の状態と特性を追跡する上で既存の製造現場管理システムにとって課題となります。 GF AgieCharmilles は、自社製の System 3R WorkShopManager ソフトウェアを使用してこの課題に取り組むことに取り組んでいます。

AMS 290 Tooling 積層造形装置が、従来製造された金型基板に正確に 3D プリントを実行できるようにする方法は重要な課題であり、このとき 3R チャックが重要な役割を果たします。印刷前に、まずプレファブリケーション部品をツーリングプレートに取り付け、ツーリングプレートの背面に 3R チャックを取り付けます。次に、CMM を使用してプレファブリケーション部品の正確な位置を測定します。次に、プレファブリケーション部品を AM 290 のテーブルチャックに取り付けます。装置の補正ソフトウェアで補正した後、プレファブリケーション部品に正確に 3D 印刷を実行できます。

3D プリントの完了は、金型インサートの製造における最後のステップではありません。金型は、従来の製造技術を使用して後処理する必要があります。GF AgieCharmilles と EOS のコラボレーションの明らかな利点の 1 つは、金型 3D プリント技術が金型製造プロセス全体に統合されていることです。ユーザーは、GF AgieCharmilles のワイヤーカット EDM 装置、熱処理プロセス、フライス加工装置、レーザー表面テクスチャリング装置を使用して、3D プリントされた金型の性能を向上させ、最終的に高品質の射出成形製品を得ることができます。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
レニショーの 3D プリントされたコンフォーマル冷却金属コア: 射出成形の効率を向上

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