Ứng dụng máy in 3D Markforged – Bộ làm mát công cụ gia công
Bài toán của công ty Prototypenzentrum
PTZ Prototypenzentrum GmbH có trụ sở tại Dresden là công ty chuyên sản xuất các nguyên mẫu trong công nghiệp, với tuổi đời trên 20 năm, hoạt động trong cả lĩnh vực in kim loại và nhựa. Họ đã có nhiều năm kinh nghiệm với quy trình sản xuất bồi đắp (in 3D), nhưng không thể tìm ra giải pháp hiệu quả cho một số ứng dụng đòi hỏi khắt khe, cho đến khi họ có thể in 3D kim loại bằng máy in của Markforged -Metal X.
In 3D bộ làm mát công cụ gia công (tool cooler)
Yêu cầu kĩ thuật của sản phẩm
Ban đầu, bộ làm mát này được sản xuất bằng phương pháp gia công nhôm. Đây là bộ phận đặc trưng của máy gia công phay có độ chính xác cao. Bộ làm mát càng dẫn điện tốt, chúng càng có thể cấu hình lại công cụ nhanh hơn. Phiên bản nhôm gia công được sản xuất đơn giản, nhưng hiệu suất nhiệt không thể đạt được thời gian chu kỳ mong muốn của PTZ.
Ban đầu, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một thiết kế hiệu suất cao hơn từ hợp kim AlSi10Mg. Chúng đạt được hiệu suất tốt hơn nhờ các kênh làm mát bên trong phức tạp, nhưng thiết kế mới không chịu được chất làm mát và quá trình này khá tốn kém và khó thực hiện.
Giải pháp của Markforged
Vật liệu in 3D mới của Markforged- Đồng, là sự phù hợp hoàn hảo cho vấn đề của PTZ. Thiết kế của họ đặc biệt ở các kênh làm mát, giúp công cụ làm mát cực kỳ hiệu quả. Thiết kế này không thể sản xuất bằng phương pháp truyền thống. Vì họ đã có một thiết kế phù hợp ngay và vừa vặn sử dụng với Metal X, công ty đã có điều kiện thuận lợi để đưa ý tưởng của họ vào thực tế với chi tiết bằng đồng có tính dẫn điện cao.
Bộ làm mát công cụ gia công mới có thể chịu được môi trường làm mát và làm mát nhanh hơn 38% so với các thiết kế trước đó. Bằng cách giảm khoảng 40 thay đổi công cụ mỗi ngày trên hai máy CNC, nó cũng sẽ tiết kiệm 111 giờ mỗi năm. Với tốc độ máy trung bình mỗi giờ, sẽ tiết kiệm cho PTZ 6.993USD mỗi năm chỉ tính riêng thời gian của máy. Công nghệ in 3D của Markforged với chi phí thấp nhất và vật liệu hiệu suất cao nhất trở thành lựa chọn hợp lý nhất cho bộ làm mát công cụ. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch sử dụng vật liệu in 3D Đồng của Markforged để phát triển các bộ phận kỹ thuật điện cho các thiết bị ô tô.
