增材制造

通过选择性激光熔化 (SLM) 工艺实现高精度电感器增材制造

EMAG eldec 利用选择性激光熔化技术 (SLM) 使感应器的生产达到前所未有的高质量水平。结果可以大大延长线圈使用寿命。此外,还能针对全新的工件种类,实现非常精细且新颖的几何形状,甚至在刀具数量较多的情况下也能实现完美的可复制性。

 

感应加热和感应热处理领域的飞跃

电感器是实现完美感应过程的核心。在传统工艺领域内,刀具通过高要求的制造过程生产而成。与所有手动加工生产过程一样,制造过程中会出现极小的尺寸偏差,在后续过程中虽然可在机床上对其进行补偿——但却会花费很多时间。此外,设计时还需要克服另一项挑战:为使电感器达到最佳的冷却效果,其内部不得出现任何冷却剂流量极低的“死区”或湍流部分。这在手动生产中并不总是能轻易实现,毕竟,管状、车削和铣削部件都会严重限制冷却通道的设计自由度。

在此背景下EMAG eldec 采用的 SLM 工艺为感应器生产带来一次巨大的飞跃

根据 3D 数据,在机床粉末床身上通过激光熔覆技术逐层构建线圈。由此即可实现以往根本无法构建的、具有微小几何形状限制以及完美冷却液流量的拓扑结构。另外,优化的冷却剂通道也可以延长感应器的使用寿命。最后还需要对刀具再进行一次热处理,并焊接感应器基座。 

这种方法具有极大的优势:

  • 更长效耐用:电感器的冷却功率得到显著改善。使用增材制造方法制造出的电感器刚性远远优于采用传统方法制造的电感器。由此能大大延长使用寿命,来自客户的大量反馈也证实了这一点。
  • 更具无限可能性:生产中几乎没有任何限制,并首次实现可用于全新工件种类的极微小而且精密的感应器。 
  • 更精确:刀具的总体尺寸精度显著提高。另外,还可以几乎完美地复制 3D 生产过程。
  • 更快速:所有设计数据可直接导入增材制造过程中。从设计构造直到功能测试开始,整个过程非常快速。电感器供货时间也因此显著缩短。

优化整个感应热处理过程

SLM 工艺属于 EMAG eldec HPTS Systems(High Precision Tool Systems,高精度刀具系统)的一部分。 HPTS 是 EMAG eldec 制定的生产率和质量攻坚计划,其目标在于显著缩短调试和换刀时间,由此获得更多可用于生产的时间并实现可重现的工件质量。这一计划包括以下多个步骤:电感器使用 3D 模拟和 3D 设计软件进行设计构造器、使用 SLM 3D 打印生产、使用可记录的 3D 测量来保证产品质量、使用防震箱进行运输并使用具有极高重复精度的新型 3D 刀具紧固杆精确定位。

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優點

  • 经过优化的冷却剂流量,可延长刀具使用寿命
  • 极高的尺寸精度 
  • 整个工艺具有 100% 的可复制性
  • 可实现全新的工件种类
  • 研发过程更加快速 
  • 消除焊点

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