FDM 技术

FDM 又称熔融沉积成型,是迄今为止使用广泛的 3D 打印工艺之一

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FDM 又称熔融沉积成型,是迄今为止使用广泛的 3D 打印工艺之一

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FDM 又称熔融沉积成型,是迄今为止使用广泛的 3D 打印工艺之一

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为奥林匹克花样滑冰运动员提供前沿技术– Yamaichi Special Steel

为奥林匹克花样滑冰运动员提供前沿技术– Yamaichi Special Steel

2020-05-29 16:22

日本花样滑冰运动员是世界上最优秀的花样滑冰运动员,许多著名的花样滑冰运动员都来自日本名古屋。位于名古屋的名古屋山一特殊钢有限公司一直是名古屋本地人和2010年奥运会花样滑冰运动员小冢孝彦共同开发的一套用于花样滑冰的刀片。Roland DG的照片冲击打印机被用来在刀片的表面上印上醒目的徽标,因此我们决定进一步了解开发过程。

 

钢铁专业制造商和精英溜冰者合作

 

2010年奥林匹亚和2011年世锦赛银牌获得者Kozuka以其优雅的滑冰风格吸引了花样滑冰迷,他是日本领先的溜冰者之一,他帮助推动了花样滑冰在日本的普及。他于2016年从这项运动中退休,目前参与一系列旨在增加对花样滑冰和其他运动的参与的活动。

山一特殊钢的专业技术是具有独特性能的特殊高强度钢。他们在自己的工厂加工汽车和半导体组件。

Yamaichi Special Steel和Kozuka联手开发了一种全新样式的钢制叶片,该叶片被加工成一个整体,而不是像传统叶片一样被焊接在一起。经过六年的发展,Kozuka Blades于去年4月首次上市。我们与Yamaichi Special Steel的Takaki Ishikawa和Hidetaka Muguruma谈了如何开发这些新型刀片。

 

山一特钢总部位于名古屋市绿道区。

山一特钢总部位于名古屋市绿道区。

Yamaichi Special Steel的石川隆树(左)和木谷英孝(右)。

Yamaichi Special Steel的石川隆树(左)和木谷英孝(右)。

山一特殊钢是什么类型的公司?
石川:我们从事特殊钢的销售已经很多年了,但是最近,我们通过在我们的工厂加工材料来满足客户的需求,从而为他们提供更大的附加值。我们的大多数产品都是用于制造汽车和其他行业零部件的模具。

您是如何与Kozuka一起开发这些刀片的?
石川:我们在2012年帮助Kozuka还是一名全职溜冰者时就对脚的造型进行了测量。当时,设计新的溜冰鞋意味着Kozuka可能不得不前往国外的制造商进行测量,但在得知本地公司拥有高精度3D测量仪器后,他决定寻找更多的产品。Kozuka参观了我们的办公室,以便我们可以测量他的脚的造型,然后我们使用3D数据用铝加工出他的脚的精确复制品。当Kozuka看到我们所做的一切时,他对所采用的技术水平感到既高兴又惊奇。

当我们的总统与Kozuka讨论事情时,他了解到Kozuka的滑冰靴一直面临各种问题,特别是关于刀片的耐用性和质量方面的差异,以及着陆时跳跃时极端力会导致它们最终弯曲的问题。作为钢铁制造专家,我们认为必须有一种方法可以利用我们公司的技术来制造质量更高的叶片,我们向Kozuka提出了建议,标志着开发的开始。作为负责机加工和铣削的部门,我负责工程方面的工作,而Muguruma负责产品规划和谈判方面的工作。

您能告诉我们更多有关花样滑冰中使用的刀片的信息吗?
石川:滑冰者使用的靴子和冰刀是由不同的公司生产的,滑冰者选择要附着在靴子上的冰刀。尽管没有关于滑冰比赛中所使用的叶片形状或长度的法规,但根据滑冰者的技术水平或单打或跳冰等学科的类型,可以使用各种叶片模式来产生稍微不同的曲率。我们使用了一种流行的单人滑冰模式。

Kozuka Blades的功能是什么?
石川:使用传统的滑冰刀片时,安装在靴子上的基础部件和刀片部件都是手工焊接在一起的,这自然会导致刀片之间的个体差异很小。Kozuka刀片基于3D数据,由坚固的钢块制成,并使用铣床制造单件刀片。由此产生的特点是质量高,重量轻。

 

用铣床(中心)雕刻出重量超过10kg的钢块(左),以制造仅重270g的成品(右),约占原始块的2%。

用铣床(中心)雕刻出重量超过10kg的钢块(左),以制造仅重270g的成品(右),约占原始块的2%。

完整的刀片(底部)及其类似实心钢块的包装(顶部)。

完整的刀片(底部)及其类似实心钢块的包装(顶部)。

开发舒适使用的理想刀片所涉及的过程

 

刀片开发如何开始?
石川:我们公司以其加工技术而自豪,但这是我们第一个参与开发运动产品的项目。我们在花样滑冰方面没有太多经验,所以我们最大的挑战是看我们能否制作出能很好滑冰的刀片。

穆古鲁玛(Muguruma):我们制作了无数的原型,供Kozuka和其他许多目前的速滑运动员用于实际比赛,然后他们向我们提供了反馈和建议。我和Ishikawa以及我也参观了溜冰场以测试我们的原型,因此开发确实是一个反复试验的过程。

 

一种带有原型刀片的溜冰鞋,经过Muguruma测试。

一种带有原型刀片的溜冰鞋,经过Muguruma测试。靴子上的磨损痕迹证明了开发阶段的挑战性。

在开发过程中,您最关注什么?
石川:我们的主要重点是制造适合每个滑冰者体型的刀片。为了承受着陆跳跃时的冲击,我们使用了一种特殊的钢,该钢具有很好的柔韧性,可以更好地抵抗弯曲和冲击,但同时也具有高强度特性。我们听说,溜冰者在旋转或其他移动过程中握住刀片时经常会受伤,因此我们设计了带有倒角的斜面,使溜冰者可以安全地用手握住它们。

修整刀片涉及哪些步骤?
石川:在对钢块进行机械加工和铣削之后,我们使用Roland DG的照片冲击打印机来印制徽标。最后,我们在叶片上增加了镀铬层,以提高抗腐蚀能力和外观。

 

刀片是在Yamaichi Special Steel自己的CNC加工中心制造的,该加工中心是在温度受控的环境中加工钢材的。

刀片是在Yamaichi Special Steel自己的CNC加工中心制造的,该加工中心是在温度受控的环境中加工钢材的。

刀片由高精度CNC加工中心加工而成,可在20种不同刀具之间自动切换。

刀片由高精度CNC加工中心加工而成,可在20种不同刀具之间自动切换。

为了在徽标上印制徽标,Yamaichi Special Steel于2016年开始使用Roland DG的METAZA MPX-90照片冲击打印机,该打印机能够在金属表面上复制文本,插图和其他图形。

 

Royama DG的照片冲击打印机安装在Yamaichi Special Steel CAD室中。

Royama DG的照片冲击打印机安装在Yamaichi Special Steel CAD室中。

使用照片冲印机的背景是什么?
石川:由于开发初期叶片数量很少,因此我们最初将徽标印记外包。当我们开始考虑批量生产以及如何在现场添加徽标而不是外包流程时,我们发现了Roland DG的照片冲印机。我们目睹了该打印机的运行演示,并且知道它是在现场打印徽标的理想选择。刀片由于在冰上使用而易于生锈,因此我们希望消除任何可能导致生锈的刮擦。决定是否使用照片冲击式打印机的因素是它使用的系统会撞击金属表面并防止生锈。

 

照片冲印打印机撞击刀片表面以印制徽标。

照片冲印打印机撞击刀片表面以印制徽标。

y野Same乃(Ayano Sameshima)负责山一特钢的压印工艺

Yamaichi Special Steel负责压印过程的Ayano Sameshima解释说:“打印机之所以出色,是因为它易于使用而无需任何特殊知识。”

您如何使用照片冲印打印机?
石川:刀片的外表面带有Kozuka刀片徽标和我们公司的徽标,并且安装在靴子上的底座上印有序列号。客户可以根据需要在自己的内表面添加自己的名字,而滑冰运动员说,他们喜欢在刀片上拥有自己名字的独特感觉。

 

刀片上印有Kozuka Blades徽标(右)和Yamaichi Special Steel徽标(左)。

刀片上印有Kozuka Blades徽标(右)和Yamaichi Special Steel徽标(左)。

刀片底座上印有序列号。

刀片底座上印有序列号。

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