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H13은 널리 사용되는 다용도 공구강이며 압축, 열충격 및 마모에 대한 높은 저항의 탁월한 조합으로 잘 알려져 있습니다. H13은 높은 인성과 열처리 안정성 때문에 다양한 냉간 가공 조건뿐만 아니라 다른 등급의 공구강보다 더 많은 열간 가공 툴링 응용 분야에 많이 사용됩니다. H13은 다이캐스팅, 압출 다이, 고인성 및 연마된(최대 A1 등급) 사출 성형 구성 요소에서 광범위한 응용 분야를 포괄합니다.
H13은 탄소 함량이 높기 때문에 표준 금속 레이저 소결 매개변수로 용접하거나 처리하기가 매우 어렵습니다. 탄소 함량은 쉽게 기화되어 용접 공정 중에 분말 표면을 오염시킬 수 있으며, 이는 특히 응력 집중 영역에서 내부 흠집, 기공 및 열 균열과 같은 문제를 유발할 수 있습니다.
문제에 대한 해결책을 찾기 위해 Farsoon 의 애플리케이션 팀은 레이저 소결 공정을 사용하여 강력한 H13 툴링을 생산하기 위한 고급 공정 매개변수를 개발하기 위해 진행 중인 프로그램에서 미국 산업 파트너인 Next Chapter Manufacturing 과 손을 잡았습니다.
그림 1: 등각 냉각 회로가 있는 리프터 설계. 이미지 제공: 넥스트 챕터 제조
이 협업의 한 가지 예는 사출 금형 생산에서 플라스틱 부품을 냉각하고 코어에서 분리하는 데 사용되는 리프터 입니다. 이 리프터는 스냅과 밀폐된 형태로 내부 언더컷 영역에 사용됩니다. 리프터의 형상에 1/16인치 NPT 컨포멀 워터 회로 설계를 추가하고(그림 1) Farsoon FS271M 에서 추가 생산 시스템을 통해 Next Chapter Manufacturing은 단 8일 만에 리프터 4대를 납품할 수 있었습니다. 리프터는 공장 시스템에 직접 설치할 수 있으며, 새로운 등각 설계는 냉각 공정을 가속화하고 완제품의 뒤틀림을 제거하는 데 도움이 됩니다. 최적화된 리프터는 원래 공장 설정으로 생산량을 개선하여 주기 시간을 48초에서 단 30초로 줄이고 연간 $100,000를 절약했습니다.
"우리는 시스템이 개방되어 있기 때문에 Farsoon Technologies와 파트너 관계를 맺기로 결정했습니다. 이는 우리가 H13 및 기타 공구강을 효율적으로 인쇄할 수 있는 특정 프로세스를 개발할 수 있음을 의미합니다." Next Chapter Manufacturing의 사장인 Jason Murphy는 이렇게 말합니다 . Farsoon 기계의 기술은 설계자에게 다른 기계가 제공하지 않는 적층 제조를 위한 가장 효율적인 설계를 제공할 수 있는 상당한 추가 자유를 제공합니다.”
그림 2. (왼쪽) Farsoon FS271M 시스템의 금속 레이저 소결 공정. (오른쪽) as – built H13 부품의 금속조직 이미지. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스
현재 Farsoon의 애플리케이션 팀은 H13을 사용하는 부품에 대한 레이저 출력, 스캐닝 전략, 내부 응력 제거 및 열처리를 포함한 가공 매개변수를 개발하기 위해 많은 테스트를 수행했습니다. 최적화된 매개변수 세트는 용접 시 열 균열(그림 2)을 제거하고 99.0% 이상의 높은 상대 밀도를 제공하는 데 도움이 됩니다. 추가 생산된 H13 부품은 가공된 H13 소재와 완전히 비교할 수 있는 우수한 기계적 특성을 보여 약 50 HRC의 제작 경도를 달성했습니다(차트 1). 소결된 H13 부품의 탁월한 성능과 Farsoon의 개방형 매개변수 전략은 사용자에게 툴링 응용 분야에 가장 적합한 프로세스를 추가로 개발할 수 있는 자유를 제공합니다.
도표 1: H13 부품의 단조 공정과 Farsoon 금속 레이저 소결 공정(개발 중)의 기계적 특성 비교. 파순 테크놀로지스.
Farsoon은 "산업을 위한 개방성"이라는 회사 철학을 바탕으로 고객에게 특히 신소재 개발에 적합한 포괄적인 적층 제조 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 지금까지 Farsoon은 금속 분말 소결을 위한 14가지 공정 매개변수를 성공적으로 출시했으며 텅스텐, 탄탈륨, 순수 구리 및 니켈 기반 합금과 같은 특수 재료를 집중적으로 개발하여 항공 우주용 경량, 기능성 및 맞춤형 금속 3D 프린팅 재료 솔루션을 제공합니다 . 자동차, 의료, 의치 및 기타 산업.
작성자/미디어 연락처: Farsoon Technologies 글로벌 마케팅 관리자 Chenlu Fang
이메일: globalinfo@farsoon.com
홈페이지: www.farsoon.com
