3D激光烧结：刀具生产领域的大批量应用

叠加制造技术的可能性似乎是无限的。在熙熙攘攘的新技术的大肆喧嚣下，研究人员和开发人员正在为3D打印机的使用寻找潜在应用领域。玛帕公司作为精密刀具首屈一指的制造商之一，于2013年投资3D打印机，借助激光烧结手段开辟生产刀具的新方法。第一个项目已进入系列生产成熟期：用于生产直径范围在13mm以下的可转位机夹式钻头QTD（专利申请中）。

激光烧结技术为精密刀具的制造提供了很大的设计自由度。在激光打印机的空间内，刀具的几何参数可不受阻碍地创造，不再受到夹具、刀具以及生产手段的限制。在激光烧结过程中，材料的范围是广泛且不断扩大的。玛帕公司因此试图通过激光烧结来制造那些通过传统方法无法或无法最好地制造出来的刀具。其中一个例子是最初于2013年进入市场的小直径可机夹式钻头QTD。

使用激光烧结实现最佳冷却液通道设计

直径大于13mm的标准的QTD早已经上市，受限制的主要原因是冷却液管道。通常，刀体内部都有恒定螺距的冷却液通道，冷却引导到前部，随后通过Y型分叉分配至刀片。刀具直径越小，这种冷却液供给系统对刀具性能的损害越大，这是因为中央冷却液供给削弱了钻头钻芯，致其不稳定。此外，采用机夹式钻头，冷却液通道必须变得更小。这就导致前部刀片的冷却液流速降低。这种机夹式钻头通常使用带有螺旋冷却液管道的钢制刀体，大家都做不到直径太小。

将激光烧结技术应用于刀的生产开辟了新的几何自由度。具备螺旋冷却液通道的，直径范围从9毫米至12毫米的刀体目前正通过3D打印机生产。与普通供液的刀体相比，这种设计可使冷却液流量增加100%，主要原因是采用了异形冷却液通道。此外，这种常规及3D烧结相结合的混合生产模式，可以进一步提高生产过程中的成本效益。


使用3D激光烧结工艺生产机夹式钻头QTD的刀体