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B03 直接金属雷射烧结技术(DMLS)应用于高阶模具设计制造

2011-12-20 16:13| 查看: 57133| 评论: 0|来自: 产学联盟

摘要: 本篇论文将以德国EOS 公司发展的雷射烧结方式呈现"e 制造(e Manufacturing)"的优势,发展出的”直接金属雷射烧结(Direct Metal Laser Sintering, DMLS)”的高阶模具技术,可以直接烧结各种金属粉末,有青铜合金( ...

六、复合式模具(Hybrid Tooling)设计与制作
在高度复杂的模具工业中,DMLS 非常适于局部的模具制作,尤其在大型模具开发中!由前所述,由于DMLS 的每层烧结采液相烧结或金属粉末完全融化(completemelting),成型时间较长。因此,综合运用CNC 与DMLS 可以发挥模具制做的最大效益!图19 的大面积处使用CNC 加工,Insert部份使用DMLS 成型! [4]图20 所使用的材料是青铜材料DirectMetal 20 制做完成的模仁,模座则采CNC 加工,模具开发时间缩短至5 天,量产数可达25,000 件射出件 ! [5] [6]


图19. 综合运用CNC 与DMLS 可以发挥模具制做的最大效益


图20. DirectMetal 20 制做的模仁
德国LBC 公司使用CNC 与DMLS 技术所发展出的Hybrid Tooling 方式成功开发射出模具产品,如图21 所示。其详细方法及流程详细记载成九个步骤。其关键部份是单纯而简单的模仁(core)采用CNC 加工制做,异型水路的部份则采用DMLS 方式加工。


图21. 德国LBC 公司使用Hybrid Tooling 方式成功开发射出模具产品

七、结论
近年来EOS 除了精密模具工业有非常独特的应用,在航天工业、医疗领域都有极佳之发展。图22 的范例系说明德国自动化设备大厂FESTO 使用EOS e-Manufacturing 所开发的机器手臂,模拟大象的鼻子结构达到极佳的自由度。同时,采用类似的结构开发出义肢,由于EOS 常用的PA2200 材料有很好的生物兼容性与结构强度,完全不用金属材料即可发挥支撑人体重量之效果。在可以预见的未来,EOS 将全面融入各产业之应用中。


图22. EOS e-Manufacturing 的最新发展

八、参考文献
1. Joseph Wilhammer, International User Meeting,IUM, Germany, Bad Worihofen, April, 2011.
2. Siegfried Mayer, Whitepaper of Optimised mouldtemperature control procedure using DMLS, EOSGmbH Electro Optical Systems,Robert-Stirling-Ring1, D-82152, Krailling/Munich,Germany
3. Optimised Mould Temperature Control, Ersetzt,Replaces ATI 1104 d,e vom /dated 30.11.97,Application Technology Information, Bayer.
4. Joseph Weilhammer, Advanced Tooling withDMLS,
5. EOS GmbH, D-Krailling / München, Asia UserMeeting, 18.01.2008.
6. Design Rules for DMLS, SW / 02.04 / en, EOSGmbH - Electro Optical Systems

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