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Kryton Engineered metals, 一家專注于同心部件制造的精密定制制造商，已經(jīng)接受了激光技術(shù)。這家公司創(chuàng)立于1981 年，已穩(wěn)步發(fā)展成為高科技合同制造商，服務(wù)于廣泛的工業(yè)，包括工業(yè)空氣處理、照明、醫(yī)療、通信、汽車、食品和化學(xué)設(shè)備。

Kryton 的新工廠有110,000 平方英尺，內(nèi)含高科技的刀具，諸如數(shù)控機(jī)床金屬旋壓成形設(shè)備；3 軸，線性驅(qū)動(dòng)器，激光切割機(jī)；機(jī)器人制造單元；以及壓制設(shè)備。最近購(gòu)買的是Rofin-Sinar 公司的UW505 2,000W，用來(lái)切割三維部件的5軸光纖激光工作站。Kryton 的管理部門意識(shí)到，采用更先進(jìn)的制造技術(shù)，能夠提高生產(chǎn)效率，降低成本，改進(jìn)質(zhì)量，還能夠使公司對(duì)客戶需求做出更迅速的反應(yīng)。

在過(guò)去的幾年里，Kryton 利用RofinDC035 CO2 激光供電的Cincinnati CL707來(lái)切割薄板和板材。當(dāng)Rofin 就修改UW505 工作站向Kryton 咨詢時(shí)，Kryton利用這一機(jī)遇改進(jìn)了三維部件的加工。

Kryton 工藝

Kryton 的絕大多數(shù)部件都是由金屬旋壓成形，沖壓，或者深拉得到的。且絕大多數(shù)都是內(nèi)部制造，但是Kryton同樣為那些需要對(duì)三維部件進(jìn)行二次加工的公司提供合同服務(wù)。

Kryton 在八臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成金屬旋壓成形。金屬盤高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)成形刀具施加力量到金屬盤上。從中心開始，成型刀具緩慢地向金屬盤的四周移動(dòng)。重復(fù)這一操作過(guò)程，金屬就會(huì)按照期望部件的確切形狀和尺寸加工成的芯軸成形。金屬旋壓成形過(guò)程中，金屬就會(huì)呈現(xiàn)出芯軸的形狀。這一過(guò)程類似于制陶工人旋盤上的黏土成形。

Kryton 還專門從事深沖成形和液壓成形，在這些過(guò)程中金屬在工具或模具里面受壓而成形。依賴于材料和厚度，以及模具的尺寸和形狀，需要有足夠的重量完成這一操作。

由于深沖成形需要對(duì)金屬進(jìn)行額外的拉伸或者牽引，深沖模具包含了金屬成形的多個(gè)階段。這使得金屬可以分步成形，所以牽引過(guò)程是逐步完成的，這就防止了金屬的撕裂。絕大多數(shù)的牽引應(yīng)用都需要二次加工來(lái)切割洞、窄縫和凸緣，因?yàn)榘堰@些功能集成到深牽引模具中是非常困難的，也是不可能的。

部件的挑戰(zhàn)

另一個(gè)挑戰(zhàn)：Kryton 加工范圍廣泛的材料，包括鋼、不銹鋼、鋁、銅、黃銅，以及其他特種合金。原材料厚度從0.010" 到0.500"，并且部件的直徑從3"到120"。絕大多數(shù)客戶的部件要求尺寸和孔的精度在±0.010" 或更甚。然而，一些工作需要超過(guò)50% 更嚴(yán)格的公差。批量通常從小到中量，因此需要更快的設(shè)置和轉(zhuǎn)換能力。

由于每個(gè)三維部件都意味著人力，物力和設(shè)備負(fù)荷率的昂貴投資，因此無(wú)變形地進(jìn)行二次加工至關(guān)重要，因?yàn)樽冃螘?huì)導(dǎo)致廢品。因此，對(duì)洞，窄縫和凸緣的切割，保持部件形狀完整性的同時(shí)，還要求精度和邊緣質(zhì)量。

絕大多數(shù)Kryton 的代表性的部件是同心的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诮饘傩龎撼尚螖?shù)控機(jī)床上生產(chǎn)，由沖壓模具成形，或者由拉伸模具制造。材料加工過(guò)程中，原先的材料厚度會(huì)顯著減小，因?yàn)榻饘贂?huì)被拉伸和成形。

Kryton 在加工不同三維部件時(shí)的挑戰(zhàn)：有效和精確地定位部件；然后在不損壞三維表面輪廓的情況下，對(duì)薄壁金屬合金執(zhí)行精確的，高品質(zhì)的切割。

UW505 需要5 個(gè)小時(shí)來(lái)安裝到Kryton 的激光車間。

答案通常包含幾個(gè)復(fù)雜的步驟：

•制造一個(gè)符合部件幾何形狀的夾具；

•把部件縛在夾具上，以確?？芍貜?fù)的定位；

•根據(jù)三維部件的印記，精確地定位孔，切割區(qū)，凸緣；? 準(zhǔn)備，并使用機(jī)床，模具，沖壓機(jī)，鉆孔機(jī)，鋸，或者手工工具加工部件；

•不變形地加工部件；

· 去毛邊或者返工保證高品質(zhì)的邊緣條件和輪廓；

· 當(dāng)客戶訂購(gòu)更多部件時(shí)，重復(fù)加工過(guò)程；

· 當(dāng)設(shè)計(jì)發(fā)生改變時(shí)，修改以前的步驟。

這是一個(gè)勞動(dòng)密集型和成本昂貴的過(guò)程。更重要的是，每一步都要把操作的時(shí)間加到制造時(shí)間上去，這限制了產(chǎn)量。夾具和模具的設(shè)計(jì)，建造，庫(kù)存同樣也對(duì)制造成本和負(fù)荷率有所貢獻(xiàn)。

更好的解決方案

Kryton 通過(guò)發(fā)展部件夾具，定制的模具沖床和鉆孔夾具來(lái)應(yīng)對(duì)加工過(guò)程中的挑戰(zhàn)。電腦數(shù)控機(jī)床和加工設(shè)備代表著新的解決方案。更經(jīng)常地，人工操作會(huì)使用手工工具去解決很難解決的材料去除或者去毛刺問題。更經(jīng)常地，復(fù)雜部件要求多個(gè)步驟和二次加工，比如鉆削，模具沖壓，凸緣修剪和去毛刺。