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德国和日本铸造业如何使用3D打印设备?

  近年来,3D打印快速渗透到各个工业领域,作为工业之母的模具与铸造业自然也在其中,使用3D打印设备成为许多企业的选择。我们通过了解德国、日本部分相关企业经验,分析企业引进3D打印设备的需要,以及选择3D打印设备的要点。

  小岩井特殊铸造公司是日本非常著名的汽车部件铸造公司。其社长小岩井丰己表示,在提供汽车、舷外马达及水上摩托等使用的各种铸造试制件时,通常采用砂模来制造。砂模无需开模成本,交货所需时间更短,利用3D打印技术则是目前砂模制造的趋势。这一技术通过扫描由三维CAD数据直接制造砂模。利用德国EOS公司(TCT亚洲展展位号D46)的EOSINT S750的装置直接打印砂模。传统的复杂外形铸件仰赖熟练的手工技师将砂模拆分、制造再粘合起来,同时还需要母模造型、倒模等高难度技术。而利用层积砂模时则不同,可在不进行拆分的情况下一体制造完成精度更高的任意外形的砂模,与原有的制造法相比,这种制造法可将形成铸件的工期缩短50%。

  小岩井丰己社长和使用金属粉末3D打印机“EOSINT M280”制作的铝制造型物

  除了用S750打印砂模以外,2014年小岩井公司还从 EOS公司引进了金属3D打印设备M280。对于一个铸造企业引进金属打印设备,小岩井社长表示,购买这一金属设备的目的主要是为了满足航空航天与医疗方向需求。而现在使用这台设备除了能满足这些用户的定制化的需求以外,还能够在大大缩短小批量、小型金属的铸件时间,制作大概手掌大小的铸件时间从原先的1周缩短到15~24个小时。

  相比日本公司对于研发与创新的投入,德国制造业就更加务实。斯穆+碧根柏是德国著名钢材与制品厂商,也是宝马公司的供应商。在变速箱开发与前驱系统开发或小批量生产中斯穆+碧根柏最需要快速和高效,而常规的熔模铸造技术一直无法满足这一需求。斯穆+碧根柏在2010开始使用3D打印技术, 刚开始的时候,通过Voxeljet(中国区代理,精唯信诚TCT展位号D18)服务中心打印零件,在24小时内制造出直径为500毫米的弗朗西斯转轮塑料模具。中心使用的材料是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),其软化点为73℃,在温度700℃以上燃烧无残余物,非常适用于用失蜡法铸造零部件。随着打印模具的需求量不断上升,2013年,斯穆+碧根柏公司终于购买了第一台voxeljet 1000打印设备,完成了购买服务到购买设备自行使用的方向转变,这种商业模式很值得国内同行借鉴使用。

 

 voxeljet 1000 3D打印的弗朗西斯转轮塑料模具

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