Фрезерные губки тисков для 3D-печати

Проблема с обработкой сегодня проста:это дорого и занимает слишком много времени. Время от опытного оператора. Время на дорогой машине. Время настраиваться. Пора принять участие.

Эта проблема становится чрезвычайно болезненной, когда дело доходит до обработки нестандартной оснастки - изготовления приспособлений, приспособлений, форм и шаблонов. Инструментальная оснастка традиционно является одной из самых трудоемких и дорогостоящих частей процесса обработки. Опять же, почему инструменты так болезненны?

Это требует много времени и средств.

Получите бесплатный образец детали

Отнимает много времени

Типичный процесс получения набора нестандартных фрезерных губок в руки:

Проектируйте челюсти в программе автоматизированного проектирования (САПР)

1. Чертеж / чертеж челюстей в САПР

2. Утвердить конструкцию челюстей

3. Запрограммировать ЧПУ

4. График кулачков на ЧПУ

5. Станочные кулачки на ЧПУ

6. Подождите ...

7. Поставить челюсти

К тому времени, как челюсти доставлены, уже пять разных людей прикоснулись к нему в процессе. Инженер-конструктор по проектированию челюстей. Менеджер расписывается на чертеже / чертеже. Программист для программирования ЧПУ. Квалифицированный слесарь по обработке челюстей.

Теперь, что происходит, когда деталь, которую челюсти были разработаны для удержания, повторялась от версии 1 до версии 2 и, в конечном итоге, до версии 3? Каждая ревизия приводит к доработке челюстей, и весь процесс начинается снова с первого шага.

Дорогой

При низких объемах производства производители либо отказываются от производства, либо взимают надбавку за единицу стоимости. Неотъемлемая проблема инструментов в том, что они не приносят дохода. Например, стоимость обработки набора фрезерных кулачков на ЧПУ для производителя - это простои станка, трудозатраты и накладные расходы. Обработка губок для фрезерования не приносит производителям прибыли. Если губки больше не используются, чтобы возместить первоначальные первоначальные затраты и последующие итерации, стоимость губок будет распределена по конечным производственным фрезерным губкам или конечным компонентам, приносящим доход. обрабатывается.

Именно здесь на сцену выходит аддитивное производство - в просторечии известное как 3D-печать.

Аддитивное производство

Помимо предоставления большей свободы в проектировании, аддитивное производство радикально переводит инструменты с трудоемких и дорогостоящих на простые и доступные по цене. Что касается одноразовой оснастки, аддитивное производство дает производителям возможность улучшить свою чистую прибыль за счет сокращения времени простоя станков с ЧПУ, трудозатрат и накладных расходов до уровня материальных затрат. Как показано на рисунке 1, одноразовые инструменты для 3D-печати чрезвычайно доступны по сравнению с традиционным производством.

Аддитивное производство оптимизирует производство конечных, приносящих доход деталей, резко сокращая время их выхода на рынок. Благодаря аддитивному производству губки можно печатать сразу после проектирования, что полностью меняет парадигму производства оснастки.

Ушли в прошлое трудные дни проектирования, черновика, утверждения, программирования, расписания, обработки, проверки и повторения; прошли те времена, когда приносили доход ЧПУ для обработки одного набора кулачков; Прошли те времена, когда программисты ЧПУ тратили дни программирования для обработки одного набора кулачков. Чем быстрее будет доступен инструмент, тем быстрее можно будет обработать конечные, приносящие доход детали.

Прочтите наше Руководство по созданию композитов

Как напечатать фрезерные губки на 3D-принтере

При проектировании фрезерных кулачков для 3D-печати необходимы три предварительных условия:понимание конструкции фрезерных кулачков, САПР и производства непрерывного волокна (CFF). Первые и вторые предварительные условия говорят сами за себя. Последнее условие - фрезерные губки для 3D-печати - это вопрос ориентации и армирования CFF. Итак, что такое CFF?

Производство непрерывного волокна (CFF)

Аддитивные производственные технологии прошлого печатают термопласты, слишком слабые, чтобы выдерживать суровые условия обработки с ЧПУ. С введением технологии производства непрерывных волокон (CFF) Markforged произвела революцию в индустрии аддитивного производства, печатая с использованием непрерывных волокон (углеродное волокно, кевлар® и стекловолокно) для усиления термопластичных печатных деталей. Прочность непрерывных волокон показана на рисунке 2.

Например, деталь игольчатого подшипника, показанная на рисунке 3, требует торцевого фрезерования на одной из сторон. Используемые для этой операции фрезерные губки показаны на Рисунке 4.

Непрерывные волокна печатаются в плоскости XY, параллельной рабочей пластине, поэтому ориентация критична! При рассмотрении того, как сориентировать набор фрезерных губок для печати, ключом к успеху является понимание того, как давление зажима будет применяться к губкам и как прокладывать непрерывные волокна, чтобы противодействовать давлению зажима. Например, губки, показанные на рисунке 4, предназначены для зажима заготовки при работе торцевой фрезы. Давление зажима находится в точках контакта, соответствующих заготовке. В точках контакта губки испытывают давление зажима как силу сжатия, создаваемую заготовкой и тисками, как показано на рисунке 5.

Чтобы оптимально прокладывать непрерывное волокно для противодействия сжимающим силам, важно понимать, что волокна являются самыми прочными при растяжении. При армировании фрезерных губок непрерывным волокном проложите волокно так, чтобы максимальное количество волокон могло быть натянуто. На рисунке 6 непрерывные волокна проложены концентрически вокруг внешних стенок детали и будут подвергаться растяжению из-за сил сжатия.

Непрерывные волокна, подвергнутые натяжению, противостоят сжимающим силам, что обеспечивает стабильность размеров губок. Важно отметить, что ключевую роль играет использование тисков для смещения губок и усиления противодействия усилиям сдвига в напечатанных слоях. При выборе конструкции губок максимально увеличивайте контакт поверхности с тисками.

Усовершенствованные фрезерные губки для 3D-печати

Следующим шагом в 3D-печати фрезерных губок является создание модульных фрезерных губок. Например, вместо печати всей челюсти, показанной на рисунке 4, рассмотрите возможность использования набора жестких губок в качестве «заготовок» и 3D-печати мягких губок в качестве «вставок». Как показано на рисунке 7, обработанная металлическая губка представляет собой «заготовку», показанную фиолетовым цветом, а напечатанная на 3D-принтере композитная мягкая губка - это «вставка», показанная зеленым цветом. Поскольку конформная геометрия различается между разными заготовками, одна заготовка может обслуживать несколько пластин.

Хотя губки CFF отлично подходят для замены алюминиевых губок из-за одинаковой прочности и неразрушающего характера композитов, что происходит, когда возникает необходимость в замене стальных губок? Используя ту же идею модульности, «заготовка» может быть обработана из алюминия или напечатана на 3D-принтере CFF, в то время как «вставки» напечатаны на 3D-принтере в системе Metal X с помощью процесса, известного как атомно-диффузионное аддитивное производство (ADAM). В текущем выпуске нержавеющей стали 17-4PH и инструментальной стали H13 в системе Metal X сохранены все преимущества 3D-печати, такие как конформная геометрия, быстрая обработка и снижение затрат, а также свойства материала, необходимые для замены стали. челюсти.

Благодаря переходу от полок с инструментами к быстрому и взаимозаменяемому решению, модульные фрезерные губки - это будущее производства. Аддитивное производство еще больше переводит производственную оснастку с трудоемкой и дорогостоящей на еще более удобную и доступную.

Как лучше всего подобрать губки для фрезерных тисков для 3D-печати

3D-печать губок для фрезерных тисков - это не ракетостроение, но для этого требуется фундаментальное понимание конструкции тисков, CAD и CFF. Следует помнить о следующих важных шагах:

(1) определить зажимное давление на губках фрезерных тисков между заготовкой и тисками;

(2) выберите ориентацию печати, которая максимизирует натяжение волокон против давления зажима; и

(3) усиление непрерывными волокнами на растяжение.

Хотите узнать больше? Поговорите с одним из наших специалистов по продуктам, чтобы узнать, какое место в 3D-печати можно использовать для вашего бизнеса.

Свяжитесь с нами