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增材制造技術助力大型壓鑄模具鑲件制造
國外媒體報道，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所（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）技術制造出了大型壓鑄模具鑲件。這一成果基于新研發的L-40模具鋼，它允許在高負荷模具的增材制造，首次在大型鋁壓鑄模具中實現了近輪廓冷卻。該工藝通過豐田雅力士(Yaris)混合動力車變速殼的混合模具成功得到驗證。
增材制造的壓鑄鑲件由模具鋼L-40制成：這個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的。
直到現在，大型壓鑄模具的增材制造一直受到有限的構建體積和傳統工具鋼（如H11或H13）易于開裂的限制。通過弗勞恩霍夫激光技術研究所開發的基于龍門架的5激光系統，構建體積現已擴展到1000 × 800 × 350毫米3。結合最高可達到200°C的可加熱構建平臺，可以顯著減少熱誘導應力。弗勞恩霍夫激光技術研究所新工藝技術部門負責人尼克拉斯·普雷茨施(Niklas Pr?tzsch)表示：“為了克服這一限制，需要專門針對大型模具開發新一代機床和材料。”
由麥克萊恩-福格開發的L-40模具鋼專門針對增材制造的要求進行了優化。與傳統鋼材相比，它具有較低的裂紋傾向，并且在交付狀態下就已經達到了較高的機械性能：48 HRC硬度，1420 MPa拉伸強度以及超過60 J的沖擊韌性。因此，該材料也適用于具有復雜幾何形狀和自由設計冷卻通道的大規模模具應用。傳統制造與增材制造（L-40 材料）模具的壽命對比：優化后的近輪廓冷卻技術，能精準調控模具關鍵區域的溫度，降低熱負荷，進而延長模具壽命。在早期項目中，采用該技術的模具壽命已提升至原來的近4倍。
來源：壓鑄周刊
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