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刀具制造商使用3D打印技术作为传统工艺替代方法

导读: 近年来,Mitchell一直在探索使用增材制造技术替代传统制作刀具的方法,并与谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)合作开展了一个项目。

48岁的Stuart Mitchell一生大部分时间都在制作刀具,小时候从父亲那里学习技术并获得制作工具。近年来,Mitchell一直在探索使用增材制造技术替代传统制作刀具的方法,并与谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)合作开展了一个项目。

刀具制造商使用3D打印技术作为传统工艺替代方法

“我们也十分好奇我们是否可以使用钛合金3D打印出一把厨师刀具,”AMRC原型设计组设计策略经理Andy Bell说。“一家传统工艺制造商应用先进的制造技术,探索如何改变现在和未来的商业模式。”

设计方法使我们能够通过不同的框架探索将增材制造引入其他行业,由于高风险、成本和知识差距,这些行业通常不会采用这种技术。我们可以通过了解小企业的工作方式、他们的需求,然后以无风险的方式制定相应的对策并利用设计来改变已往的观点。

据了解,谢菲尔德大学先进制造研究中心为Mitchell提供3D打印技术,我们将3D打印的刀具交给Mitchell,然后Mitchell用金属板进行制作和研磨。

设计和原型制作小组的工程师们使用了多种增材制造构建模拟软件包,使用标准支持策略分析刀具的变形。在分析了所有结果后,工程师决定采用非传统的支持策略来减少叶片的扭曲。然后,他们使用针对Netfabb的Simulation Utility创建了非标准支撑结构,该结构提供了与刀具的物理接触以及非接触式热保护。

刀具制造商使用3D打印技术作为传统工艺替代方法

当谢菲尔德大学先进制造研究中心将3D打印刀具被并交付给Mitchell时,Mitchell都震惊于3D打印刀具的质量。

“我对3D打印刀片的轮廓印象十分深刻,它完美地复制了我用手做的东西,特别是从脊柱到边缘的锥度。虽然需要一定程度的磨削才能实际应用于切削刃,但边缘的公差十分好。我自己也没想到3D打印会那么好。”Mitchell说。

Mitchell通过朋友与AMRC进行联系,并在AMRC运营的赠款资助计划下的开展了该项研究。

Mitchell说:“我对增材制造不是很了解,但是我的一位好朋友和同事与谢菲尔德大学的Peter Marsh教授认识。他非常清楚我在做什么,然后他与谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)进行了联系,并与AMRC的几位工程师进行了讨论,这激发了我们这样做的想象力。”

这把刀是为弗里曼学院的厨师Chris Harrison设计制作的。之前Mitchell自己也制作了一个版本,这把3D打印刀具的原型就是来自于它。

当Mitchell在看到3D打印复合扳手时首次发现3D打印,他花了一段时间才想到使用3D打印来制作刀具。

“到目前为止一直受到限制的是可用于3D打印的材料,聚合物和其他材料我都不太满意,”他说。“突然之间,当我们谈论钛时,我开始思考3D打印是否可行。”

“3D打印究竟是不是颠覆性技术,关键在于你自己如何看待。我不认为使用3D打印技术生产刀具对我来说是符合成本效益的,但将传统技术和3D打印技术相结合,确实不错。”

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