OPM250L是由日本沙迪克公司(Sodick)开发的金属材料加工3D打印机,这款打印机采用金属光成型复合加工方法,即将激光熔融凝固金属粉末的沉积成型与基于切削加工的精加工组合在一起。金属光成型复合加工是在利用激光选择性熔融凝固金属粉末薄层、沉积截面形状的成型工艺中,加入了对截面形状的轮廓部分进行切削加工的工序,不仅能够制造出单独利用切削加工难以实现的复杂形状,还改善了沉积成型存在的表面粗糙问题,提高了精度。
OPM250L是一种全自动设备,可以均匀喷洒金属粉末(复涂工序),用激光扫描该金属粉末,使其熔融凝固,在使粉末状金属熔融凝固在激光振荡器上,这里采用了500 W的大功率掺镱光纤激光器,然后再用旋转刀具通过高速铣削进行高精度加工,单工序铣削加工就可以连续进行这一过程,尤其是在制造塑料成型产品的模具时,只需一台OPM250L即可制造3D散热管和深肋条等复杂形状,采用OPM250L制作的3D散热管的模具,冷却时间缩短了约1.5倍,提高了效率,成型周期缩短了30%。

日本沙迪克公司(Sodick)开发的金属3D打印机OPM250L
OPM250L在主轴上配备了45 000 r/min的型芯轴,与实现高速、高精度驱动的自制直线电机产生协同效应,实现高速、高精度加工,而且还配备了刀具自动更换装置和刀具长度自动测量装置,可实现长时间连续自动运转。当OPM250L应用于模具制作时,能够更好地凸显其优点。一站式解决方案是沙迪克提供的一项新制造技术,从设计(CAD/CAE/CAM)开始,到利用金属3D的OPM250L制作模具,以及利用该模具的注射成型机进行产品成型为止,能够依靠沙迪克的技术完成全部工序。其实,塑料注塑成型的成型性能,在很大程度上取决于所使用的模具结构,重要的是模具内的温度控制,为此可以在用OPM250L制作的模具内部配置3D散热管。如此一来,不但可以实现传统模具做不到的超高周期化,还能优化成型收缩率。
OPM250L还采用了自主研制的高性能直线电机和无需滚珠丝杠的直接驱动方式,能够实现滚珠丝杠方式做不到半永久地保持无齿隙的、正确的轴移动,包括进行高速铣削加工的主轴驱动轴在内,在主要的控制轴上采用了自制直线电机,兼具高速性和高精度。
沙迪克历经多年,自主研发了高速铣削加工中心的高速、高精度切削加工技术,OPM250L采用在高速铣削加工中心得到实际应用的切削结构,可在广泛的适用范围进行稳定的精加工。为进行激光烧结和铣削精加工的OPM250L专门新开发的数控装置“LN2RP”,可以顺利地与专用CAM配合使用。从利用水管设计辅助CAD设计3D管道内置模具开始利用CAE进行树脂温度模拟。而且,从所设计的CAD数据,到利用专用CAM创建数控程序,以及模具制作,均可提供一站式服务。根据“数控装置”发出的指令,正确控制高速、高精度的直线电机动作,且通过自主研制的运动控制器(K-SMC),切实控制高速、高加速、正确的定位。
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