在谈到技术创新时,刀具制造商们的观念有点相对保守。因为它们生产制造的刀具毕竟要安全可靠地生产成千上万的零件。因此,采用创新性的新技术通常都被刀具生产制造商认为是一种“风险”。
Alhorm公司技术开发部经理Jörg Brammeier解释说道:“对我们来讲,这不是风险,而是通往成功的大门。”Brammeier这里所说的就是粉末冶金技术领域中的创新性技术MPA(粉末冶金涂覆)。大约四年前,Brammeier就在德国腓特烈港塑料展览会(FAKUMA)上展示了自己的创新技术,并向观众介绍了一种全新的增材制造技术:以超音速的速度将粉末材料涂覆到半成品刀具上——这不仅可以将不同的金属粉末涂覆到一把刀具、一个零件上,同时还能利用这一技术生产制造一条连续的、成形的冷却通道。
简称为HMG的公司开创的技术是一种可以用哈默公司C 42 U五轴加工中心进行热喷涂的技术。粉末冶金热涂覆加上五轴加工中心的结果就是“MPA 42”。这是一种将粉末喷涂和切削加工结合到一起的全新工艺技术,开辟了大体积金属零部件生产的新天地,例如大型注塑模具生产制造的新天地。在模具制造过程中,铜质零件的切削加工有许多不同的工艺选项,包括切削薄壁铜质零件。
有趣的工艺技术,有趣的技术服务
Alhorn公司的研发团队也认识到了这一点,正如Sascha Soldato和Waldemar Löwen所解释地那样:“这是一种真正非常有趣的创新性工艺技术,因为它真的可以消散任何部位的热量——无论受热部位何在、无论零件的几何形状、尺寸如何。它可以快速地完成其他工艺技术无法完成的任务。”只要孔的直径足够,MPA技术就能使铜质粉末进入下一个冷却通道,将刀具产生的热量快速散发出去。
这对Alhern公司来说是非常重要的。40多年来,这家精密模具和注塑模具制造商一直按照非常小的制造公差和稳定的生产工艺生产高精度的模具,并且获得了巨大的成功。从2014年以来,作为OKE集团公司15家下属企业之一的Alhern公司一直活跃在注塑模具和挤出机的研发生产领域中。Alhorn公司目前有大约250名员工,其中大约200人在Alhern公司吕贝克市的生产工厂工作,大约50人在赫尔斯特尔市总部的工作。
最佳的散热
Alhern公司每年生产大约60套注塑模具。这些模具既有为外部客户研发生产的注塑模具也有Alhorn公司自己使用的注塑模具。例如Brammeier手中拿着的蛋白色的盒状零件。这一盒体状零件是汽车车门中的一个零件;蛋白色盒装零件的内部安装的是车窗升降机构的变速器。Alhorn公司的90台注塑机中的两台注塑机使用的也是这种蛋白色壳体。Soldato解释说道:“模拟技术告诉我们,这种壳体状的型腔是我们可以通过铣削、线切割、电火花加工也能完成的。我们掌握了与工件形状有关的电极制造技术和知识。但我们还是从最佳的温度控制技术中受益匪浅。”
因此,Alhorn公司将自己的眼光转向了位于奥托布市HMG公司。他们利用HMG公司开发的技术查阅了相关的CAD数据,检查和优化了铜质散热涂层的位置。检查的结果令Alhorn公司的技术团队非常兴奋:哈默公司可以在这些CAD数据的基础上加工出一个半成品零件——然后可以根据最终产品的轮廓结构采用不同的铣削加工和线切割、电火花加工工艺。Soldato介绍说:“我们掌握了与成品零件结构形状有关的专业技术知识和技能,而且我们也可以从温度控制最佳的铜质涂层涂覆工艺技术中受益。”
HMG销售Werner Gebhart清楚地介绍说道:“我们的工作就是将铜质涂层准确地涂覆到正确的地方。尤其是那些非常薄的薄壁零件。在这些薄壁零件的铜质涂层中若有十分之一的厚度误差就会出现极大的温度偏差。当我们能以0.01mm的精度控制铜质涂层时,一切都在我们的掌握之中。”
自动化赢得了时间
Brammeier随后介绍了注塑模具内模和外模在现代化注塑生产工作中的工作原理。Alhern公司使用的回转注塑机用一个上模和两个下模来生产制造结构形状非常复杂的盒状壳体零件。回转注塑机中集成了一个有着六坐标自由度的机器人、自动化更换的夹具系统、压弯工具和触点安装机械手。触点安装机械手能够把盒状零件所需的各个触点都准确的放置在规定的注塑位置。随后,注塑好的盒状零件要经过各种光学和电学的全面测试。在各个生产工序的准确相互协调配合中,整个生产过程的废品率极低,也极大地提高了注塑生产过程的工艺过程可靠性。
Brammeier总结说道:“如果没有最佳的温度控制技术我们是无法在要求的生产时间里保质保量的完成注塑零件的生产的。”现在,Alhorn公司已经完成三个HMG的技术改造项目,另外两个也已经纳入技改计划了。Soldato补充说道:“我们与哈默公司有着很好的、开放的、基于合作伙伴关系的相互合作。这同样也适用于HMG技术零部件的生产制造,适用于与MPA专家的合作。”
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