Mapal presenteert de tweede toepassing van 3D metaalprinten in een serieproduct. De nieuwe additief vervaardigde gereedschaphouder HTC combineert de voordelen van een hydrodehn houder met die van een krimphouder. De verjonging van de schacht met 3 graden kan alleen met additive manufacturing gerealiseerd worden.

 

Unieke eigenschappen dankzij 3D metaalprinten en conventionele productietechniek

Sinds een jaar past de Duitse gereedschapfabrikant Mapal additive manufacturing toe in de productie. In eerste instantie voor de productie van de QTD-boren, nu dus voor het produceren van een gereedschapopname uit de High Torque Chuck (HTC) reeks. Mapal gebruikt 3D metaalprinten om een vorm te creëren die met conventionele technieken niet maakbaar is.

 

Mapal HTC Chuck

Rechts de onafgewerkte vorm, links na de nabewerking op een CNC-machine. Mapal vindt het hybride proces ideaal.

Hybridemodel

De basis van de Mapal HTC wordt conventioneel gemaakt. Hierop wordt met lasersmelttechnologie een slanke houder voor het gereedschap aangebracht. Doordat dit onderdeel 3D geprint wordt, kan de schacht een verloop krijgen van 3 graden. Hierdoor komt het stuk dat voor de opspanning van de frees zorgt, heel dicht bij het bovenste punt van de opname worden gebracht. Dat is in de traditionele productiemethode niet mogelijk. Dit zorgt in het gebruik voor betere rondloopnauwkeurigheiden omdat het gespannen wordt dichtbij het deel van de frees dat uitsteekt. Dat is typisch voor krimphouders. De rondloopnauwkeurigheid is <3 µm bij de boring en <5 µm bij 2,5 x D. Ook de vormnauwkeurigheid en de trillingsdempende eigenschappen liggen dankzij het additief vervaardigde model op een hoger niveau. Dit laatste heeft weer een positief effect op de standtijd van het gereedschap, die langer is, en de levensduur van de spindel doordat de trillingen worden opgevangen in de houder.

 

HSK-opname dynamisch balanceren

Mapal zegt dat deze opname de voordelen van hydrodehn (hydraulisch) spannen en krimpen combineert. De slanke houder is niet alleen voor vormen- en matrijzenmakers aantrekkelijk, ook voor tal van toeleveranciers aan automobiel- en luchtvaartindustrie. Ook daar moeten vaak pockets of op andere plekken in het werkstuk worden gefreesd, waarvoor lange, slanke gereedschappen noodzakelijk zijn. Dat kan met de 3D geprinte HTC gereedschaphouder, die eenvoudig in het gebruik is zonder extra instelapparatuur zoals bij de krimphouders. De HTC houder is leverbaar met spandiameters van 6, 8, 10 en 12 mm voor HSK-A63 en SK-40. Als optie is de houder ook in ene gebalanceerde HSK-versie verkrijgbaar. Doordat het gewicht werd gereduceerd door het 3D printen, kan deze HSK-houder voor het eerst dynamisch worden gebalanceerd.

 

Mapal HTC Chuck

De uiteindelijke gereedschaphouder.

 

Twee machines van Concept Laser

Mapal heeft twee jaar geleden de eerste lasersmeltmachine in huis gehaald, een machine van Concept Laser. Een jaar geleden is het eerste serieproduct op de markt gekomen, de QTD boren in kleine diameters die eveneens zonder additive manufacturing niet maakbaar zijn. “Hybride technieken zijn een ideale keuze”, meent Dirk Sellmer, hoofd R&D bij Mapal. “Eenvoudige delen maken we met verspaning, de complexe delen bouwen we additief op.” Naast het specifieke geometrievoordeel ziet hij in additive manufacturing ook een voordeel dat je grotendeels onbemand kunt werken. De specifieke geometrie die nu mogelijk is, blijft echter de belangrijkste reden om additive manufacturing in te zetten. Mapal gebruikt inmiddels twee Concept Laser M1 cusing machines, met één centrale aanvoerunit voor het poeder. Deze machines hebben een maximaal bouwplatform van 250 bij 250 mm, voldoende om meerdere producten in één keer op te bouwen.

Mapal wordt in Nederland vertegenwoordigd door Laagland.