美國機床制造商Sodick正在試圖用其新的OPM250L混合型3D打印機來改變模具制造的規則。該機器率先結合了高速銑削功能(使用45000轉的主軸)和直接金屬激光燒結(DMLS)技術。

雖然市面上存在一些混合型3D打印機-銑削機器，但大多數采用的都是激光沉積增材制造技術。Sodick的最新產品的不同之處在于采用的是DMLS，這種增材制造工藝使用激光來熔融金屬粉末床上的顆粒，逐層構建起一個對象。據該公司講，OPM250L是針對模具制造商開發的，因為它能在成品模具內生產共形冷卻通道。

那么，混合型OPM250L是如何工作的呢？據了解，它先用一個500W的光纖激光器在一個金屬粉末床上構建目標對象。激光器可實現50微米的最小層厚，在它最多打印了10層后，銑削就參與進來。此時，機器的主軸會盤旋在3D打印層的上方，以切除任何多余的材料，從而在對象的構建過程中有效地對其進行修整。這個過程會一直重復，直到3D打印對象全部完成。

45000轉的主軸(左);500W的光纖激光器(右)

新機器的構建體積為250 x 250 x 250 mm，非常適合制造相對較小但非常復雜的金屬部件。該公司解釋說，通過結合3D打印與銑削技術，新機器可以實現更高精度的零件。此外，DMLS工藝可以生產密度高達99.99%的零件，而隨后的銑削工藝可實現表面光潔度高至2微米Ra的標準切割，以及一個0.47微米Ra的移位切割。

這款完全自動化的機器也有可能使物聯網(IoT)技術的整合更簡單。也就是說，雖然單獨的3D打印機和銑床需要監控和地面交互，但混合型OPM250L可以實現遠程操作，并且可以在沒有人在場的情況下制造完整的零件。

同樣重要的是該機器的一次性打印對象的能力，這類對象通常由多個單獨部件組成。該公司指出，OPM250L可以在一次打印中完成一個復雜的、通常由21個單件組成的模具。它使用了一個先進的CAM系統，不僅可以導入CAD數據，還可以生成最佳的激光和加工數據，從而完成復雜零件和模具的一次性打印。

在一個例子中，混合型OPM250L 3D打印機將一個通常由30多個部件組成的零件分成兩部分進行打印，這讓交貨時間減少了55%，生產成本降低了38%。正如該公司所說：“Sodick相信，OPM250L改進了模具制造商所關心的所有主要領域，從交貨時間到生產成本再到模具性能。”