增材制造技術(shù)助力大型壓鑄模具鑲件制造
國(guó)外媒體報(bào)道，德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）的研究人員與麥克萊恩-福格(MacLean-Fogg)公司及豐田公司合作，首次采用激光粉末床熔融（PBF-LB/M）技術(shù)制造出了大型壓鑄模具鑲件。這一成果基于新研發(fā)的L-40模具鋼，它允許在高負(fù)荷模具的增材制造，首次在大型鋁壓鑄模具中實(shí)現(xiàn)了近輪廓冷卻。該工藝通過豐田雅力士(Yaris)混合動(dòng)力車變速殼的混合模具成功得到驗(yàn)證。
增材制造的壓鑄鑲件由模具鋼L-40制成：這個(gè)大型模具是在弗勞恩霍夫研究所通過激光粉末床融合并采用符合冷卻的工藝生產(chǎn)的。
直到現(xiàn)在，大型壓鑄模具的增材制造一直受到有限的構(gòu)建體積和傳統(tǒng)工具鋼（如H11或H13）易于開裂的限制。通過弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)的基于龍門架的5激光系統(tǒng)，構(gòu)建體積現(xiàn)已擴(kuò)展到1000 × 800 × 350毫米3。結(jié)合最高可達(dá)到200°C的可加熱構(gòu)建平臺(tái)，可以顯著減少熱誘導(dǎo)應(yīng)力。弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所新工藝技術(shù)部門負(fù)責(zé)人尼克拉斯·普雷茨施(Niklas Pr?tzsch)表示：“為了克服這一限制，需要專門針對(duì)大型模具開發(fā)新一代機(jī)床和材料?！?/span>
由麥克萊恩-福格開發(fā)的L-40模具鋼專門針對(duì)增材制造的要求進(jìn)行了優(yōu)化。與傳統(tǒng)鋼材相比，它具有較低的裂紋傾向，并且在交付狀態(tài)下就已經(jīng)達(dá)到了較高的機(jī)械性能：48 HRC硬度，1420 MPa拉伸強(qiáng)度以及超過60 J的沖擊韌性。因此，該材料也適用于具有復(fù)雜幾何形狀和自由設(shè)計(jì)冷卻通道的大規(guī)模模具應(yīng)用。傳統(tǒng)制造與增材制造（L-40 材料）模具的壽命對(duì)比：優(yōu)化后的近輪廓冷卻技術(shù)，能精準(zhǔn)調(diào)控模具關(guān)鍵區(qū)域的溫度，降低熱負(fù)荷，進(jìn)而延長(zhǎng)模具壽命。在早期項(xiàng)目中，采用該技術(shù)的模具壽命已提升至原來的近4倍。
來源：壓鑄周刊
