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修复损坏的模具镶件是增材制造增长很快的一个领域,特别选择性激光熔融技术,通过只针对受损区域的快速修复而不是更换损坏的工具,从而简化维修,减少停机时间,延长使用寿命,降低成本。
传统的修复过程需要多个步骤,并且很耗时。例如焊接,先是切割掉破损或磨损的区域,固定一个新的钢块,进行焊接。额外的步骤,例如加工、抛光、测试等,并且这样的修复还带来耐久性的问题,贵、耗时、不耐用。
Ecoparts and Innomia两家公司通过增材制造的方法为模具镶件的修复开辟了一条捷径,Innomia利用逆向工程提供塑料和金属部件的设计和开发、三维扫描和增材制造。Ecoparts是EOS的服务提供商,提供原型制造服务,以及对模具和工程机械行业提供随冷模具制造服务。
修复件优良的机械性能
根据受损区精确的三维几何模型来建立的零件修复三维模型,激光束路径由计算机控制的CAD文件来精确控制,这就避免了人为的错误。而且还确保了均匀的微观结构,且修复插入区域无可见焊缝。后期处理包括铣削或抛光等过程,恢复了镶件的功能性。
粉末床激光融化技术带来很好的修复件的机械性能,例如,MS11.2709马氏体钢硬度达54 HRC。(热处理可用于34和54之间的HRC硬度)此外,根据烧结表面及焊接材料的要求,还可以结合不同的工具钢材料。在一个密闭的惰性氮气环境下,优良的金属结构形成了,该方法已经被证明可以延长模具的使用寿命。
局限
Ecoparts and Innomia确实看到一些粉末床激光融化技术的局限性,包括增材制造设备构建尺寸的限制,不能用于大零件的修复。他们所使用的设备其构建表面粗糙度约10Ra,这样的零件就需要常规后期加工)。
增材制造释放自由度
Innomia最初进入到增材制造领域缘于涉足汽车金属零件的快速成形金属增材制造,但后来注塑模具包括快速模具和随形冷却的需求越来越多。Innomia又进入了模具领域,现在,模具快速维修的需求又成为另一个增长很快的领域。
通过三维扫描和逆向工程。这使得该公司可以修复损坏的模具,有没有现成的该模具的三维数据或图纸都不成为限制因素了。他们通过扫描镶件的几何形状,重新设计了完整的三维模型。然后,切断或研磨损坏的区域,因为增材制造需要一个平面,最后,开始重建过程。
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