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OPM250L

japan made products

OPM250L

New Creation, New Form.

New Creation,New Form. The new shape is made with grown technology.

L’imprimante 3D précision métal OPM250L de Sodick a créé un système innovant et révolutionnaire de fabrication de moules d’une seule pièce permettant de produire des moules métalliques pour matières plastiques et offre des performances de fabrication sans précédent.

Ce système offre une meilleure productivité, une réduction des délais et une réduction substantielle des coûts pour la fabrication de produits moulés, ce qui n’était pas possible avec les systèmes de production conventionnels nécessitant des procédures complexes et des compétences spécialisées.
Dans un même temps, l’Internet des objets (IdO) permet un contrôle automatisé et sans intervention humaine du site de fabrication de moules et l’exécution des opérations de production depuis un emplacement distant, permettant ainsi de réaliser d’importantes économies de main-d’œuvre.
Guidé par la philosophie « Créer ce que nous ne pouvons pas trouver dans le monde » qui est transmise depuis la fondation de l’entreprise, le groupe Sodick s’engage à appliquer ses technologies élémentaires à toutes les procédures afin d’offrir des solutions complètes.


One Stop Solution

Sodick est fier de proposer des solutions complètes adaptées aux imprimantes 3D précision métal pratiques

An one-stop solution of
a practicing metal 3D printer is proposed.

L’imprimante 3D précision métal OPM250L nous permet d’offrir une « solution complète » à la pointe de l’industrie.
Sodick fournit un support intégré pour tous les procédés depuis la conception jusqu’au moulage en combinant ses nombreuses technologies, y compris les machines d’électroérosion par fil, les machines d’électroérosion par enfonçage, les machines de moulage par injection, ainsi que les centres d’usinage. La réalisation de l’usinage laser de moules et du fraisage à grande vitesse sur une même machine permet l’usinage de moules complexes avec une grande liberté et une finition de haute précision, ce qui était tout simplement impossible avec les procédés de découpe conventionnels.

OPM250L

Imprimante 3D précision métal

L’OPM250L permet l’usinage laser et le fraisage à grande vitesse sur une seule machine.
Une couche uniforme de poudre métallique (procédé de revêtement) est fondue puis solidifiée par irradiation avec un faisceau laser.
Ensuite, le procédé de fraisage à grande vitesse au moyen d’outils rotatifs permet un usinage de précision afin de créer une forme de qualité supérieure n’étant pas réalisable uniquement par fabrication additive.

Machine de moulage par injection

Machine de moulage par injection

Sodick utilise le système V-LINE® qui sépare les processus de plastification et d’injection. L’adoption du système V-LINE® exclusif permet le développement d’un système anti-refoulement. Après le pesage, le trajet d’écoulement est activement coupé avant d’injection afin que toute la résine pesée soit injectée dans le moule.

Centre d’usinage

Centre d’usinage

En plus de notre expertise accumulée en système d’entraînement par moteur linéaire et en fraisage à grande vitesse, la série UH offre un logiciel pratique de support de simulation d’usinage et un design moderne et fonctionnel aux lignes courbes. Les centres d’usinage de Sodick assurent un équilibre parfait du fonctionnement du moteur linéaire garantissant un usinage à grande vitesse, de haute précision et de qualité supérieure.

Machine d’électroérosion par enfonçage

Machine d’électroérosion par enfonçage

Le nouveau système d’électroérosion stable « sans arc » est installé par défaut pour diminuer considérablement les temps d’usinage, réduire les coûts globaux et minimiser les erreurs humaines, grâce à un procédé nécessitant moins d’électrodes d’usinage. De plus, le circuit SVC, qui permet de réaliser des surfaces avec une finition de haute qualité, crée rapidement des surfaces satinées ou réfléchissantes de haute qualité.

Machine d’électroérosion par fil

Machine d’électroérosion par fil

La technologie de controle d’electroerosion SmartPulse equipee des tous derniers equipements et le servomecanisme exclusif de tension de fils permettent de realiser un usinage a grande vitesse et de haute precision grace a des performances exceptionnelles. En outre, l’enfileur de fil automatique a grande vitesse FJ-AWT, qui integre une fonction de redressement de fil, permet des taux d’enfilage eleves.


High Power Laser &High Speed Milling

Fabrication additive par l’imprimante 3D précision métal

L’OPM250L est une machine automatisée qui crée une couche uniforme de poudre métallique (procédé de revêtement) qui est fondue puis solidifiée par irradiation avec un faisceau laser. La machine effectue ensuite le fraisage à grande vitesse au moyen d’outils rotatifs pour obtenir une finition de haute précision.
Sodick est fier d’avoir réalisé une impression 3D précision métallique à grande vitesse, à l’aide d’un laser à fibre dopée Yb d’une puissance maximale de 500 W comme oscillateur laser pour la fusion et la solidification de la poudre métallique.

L’OPM250L dispose d’une broche de 45000 tr/min qui réalise un usinage à grande vitesse et de haute précision grâce à la synergie des moteurs linéaires de Sodick assurant un entraînement rapide et précis. Un changeur d’outils automatique (ATC) et un dispositif de mesure de longueur d’outils automatique sont installés afin de permettre un fonctionnement automatisé en continu sur une longue période de temps.

Revêtement

Revêtement

Les procédés de revêtement et de frittage laser de poudre métallique sont répétés.

Usinage laser

Usinage laser

Le fraisage est exécuté après 10 opérations d’usinage laser. Ces procédés sont répétés pour effectuer une impression 3D (fabrication additive) de la pièce.

Fraisage à grande vitesse

Fraisage à grande vitesse

Impression 3D précision métallique

Impression 3D précision métallique

Moulage avec des canaux de refroidissement

Moulage avec des canaux de refroidissement


Core Technology

Unité CN et FAO dédiée OS-FLASH de Sodick

Après la conception d’un moule avec des canaux de refroidissement en 3D à l’aide de la CAO d’aide à la conception des canaux de refroidissement, une simulation de température du plastique est réalisée à l’aide de l’IAO. Ensuite, les données CAO 3D de moule optimisé sont chargées dans le logiciel de FAO dédiée « OS-FLASH », qui crée le programme CN et le fournit directement à l’unité CN LN2RP.

Écran de configuration

Écran de configuration

Permet de configurer facilement les paramètres avant la fabrication de moules. Les données de fabrication de moules peuvent être importées par un simple glisser-déposer.

Écran d’usinage laser

Écran d’usinage laser

Affiche l’aperçu de la progression de l’usinage laser.

Écran de gestion des outils

Écran de gestion des outils

Permet d’obtenir des informations sur les outils de la FAO et d’afficher les paramètres et l’état d’utilisation des outils.

Contrôleur de mouvement de Sodick

Contrôle avec précision les mouvements rapides et précis du moteur linéaire selon les commandes provenant de l’unité CN.
Les contrôleurs de mouvement K-SMC conçus et fabriqués par Sodick assurent un contrôle fiable de la vitesse élevée, de l’accélération élevée et du positionnement précis.

Installation par défaut de moteurs linéaires

Sodick utilise des moteurs linéaires à haute performance développés et fabriqués par Sodick dont le système d’entraînement direct ne nécessite pas de vis à billes.
Ces moteurs linéaires maintiennent indéfiniment des mouvements précis et sans jeu des axes, ce qui n’est pas possible avec les systèmes d’entraînement à vis à billes conventionnels.
Les moteurs linéaires de Sodick sont utilisés pour les axes de contrôle principaux, y compris les axes d’entraînement pour le fraisage à grande vitesse, pour obtenir à la fois une vitesse élevée et une grande précision.

Contrôleur de mouvement de Sodick

Usinage à grande vitesse

Sodick a développé une technologie de découpe à grande vitesse et de haute précision en utilisant des centres de fraisage à haute vitesse depuis de nombreuses années.
L’OPM250L permet une finition stable pour une large gamme d’applications grâce à une expertise reconnue dans l’usinage avec ce centre de fraisage à grande vitesse.

Usinage à grande vitesse

Technologie de chambre

Notre expertise en matière de structure de chambre, qui a évolué en technologie propriétaire pendant plus de 10 ans depuis son utilisation pour la machine de finition PIKA par faisceau d’électrons PF00A/PF32A sortie en septembre de 2003, est appliquée à la structure de cette machine.
Elle maintient une concentration élevée de gaz inerte pour assurer un frittage stable.


Internet des objets (IdO) de moules

Internet des objets (IdO) de moules

Contrôle automatisé et sans intervention humaine, fonctionnement à distance

L’expertise d’ingénieurs expérimentés est indispensable pour la fabrication de moules conventionnels nécessitant des procédures complexes impliquant de nombreuses pièces et diverses machines-outils.
Cependant, l’OPM250L est la seule machine qui permet la configuration d’un système de production avec une imprimante 3D précision métal pour la fabrication de moules d’une construction essentiellement en une seule pièce.
En outre, l’OPM250L effectue la fabrication de moules avec une densité de frittage élevée afin d’obtenir un produit fini de qualité et précision optimales.
Autrement dit, l’utilisation de données de moule de haute qualité permet la fabrication de moules sans intervention humaine d’une même qualité et n’importe où. Il est facile de créer un « Internet des objets (IdO) de moules » pour contrôler la production du département de conception depuis un emplacement distant.
Cela permet de réaliser l’automatisation et d’importantes économies de main-d’œuvre, y compris une réduction des délais, des coûts et des heures de travail. La fabrication de produits de qualité uniforme peut ainsi être accomplie depuis n’importe quel endroit.

Mesures de sécurité

Les unités CN de Sodick appliquent les mesures de sécurité suivantes pour les connexions réseau.

Les alimentations de LN2RP offrent ce qui suit :
・Protection du système à l’aide de la fonction FBWF (Filtre d’écriture basé sur des fichiers)
・Exécution interdite des fichiers autres que les fichiers système CNC
・Communication de données entre l’alimentation et l’ordinateur externe par FTP
・Connexions interdites, à l’exception de la mémoire USB certifiée par Sodick

Usinage de qualité supérieure pour la création d’IdO de moules

La fabrication de moules nécessite une densité de frittage élevée (taux de fusion de 99,9 %) et un usinage de haute précision.
L’OPM250L offre deux aspects : la réalisation d’une finition (classe SPI-A2) qui n’est pas possible avec une imprimante 3D précision métal conventionnelle et la gestion des cavités ainsi que du noyau.

Usinage de qualité supérieure pour la création d’IdO de moules

Usinage d’essai pour la vérification de la précision

Précision requise de ± 1/100 mm en acier maraging
Toutes les formes ont été réalisées.

Usinage d’essai pour la vérification de la précision Usinage d’essai pour la vérification de la précision

Révolution du moulage plastique grâce à l’OPM250L

Révolution du moulage plastique grâce à l’OPM250L

Lorsque des produits en plastique sont moulés par injection, les performances de moulage sont fortement affectées par la construction du moule utilisé.
Le contrôle de la température à l’intérieur du moule constitue un élément essentiel à cet égard. L’OPM250L peut produire des moules avec des canaux de refroidissement en 3D positionnés librement à l’intérieur,
ce qui permet d’éliminer les températures inégales dans le moule. Cela permet un taux de cycle très élevé qui n’était pas possible avec un moule conventionnel, ainsi que l’optimisation du retrait de moulage. La fabrication de moules réduit également le délai de moitié ou plus.

Contrôle de la production uniforme de haute qualité (IdO de moules) depuis un emplacement distant

Usinage de haute précision de moules d’une seule pièce configurés librement

Le logiciel de simulation de moulage par injection plastique Moldex3D (Core Tech System Co., Ltd.) permet la disposition 3D des canaux de refroidissement, qui ne peuvent normalement être disposés qu’en deux dimensions.
Il effectue également la simulation des produits moulés pendant le moulage par injection. La comparaison de la quantité de déformation du produit pour un même temps de refroidissement confirme que la déformation est plus faible avec des canaux de refroidissement en 3D.

Canaux de refroidissement bidimensionnels
  • ●La déformation doit être estimée pour la production de moules.
  • ●La déformation estimée peut entraîner un gradient inverse dans le sens d’extraction du produit.
  • ●Un mécanisme coulissant peut être nécessaire dans la construction de moules.
Canaux de refroidissement tridimensionnels
  • ●Une disposition 3D des canaux de refroidissement étant possible, les moules peuvent être fabriqués sans estimation de déformation.
  • ●La production de moules est simple, car aucun mécanisme coulissant n’est nécessaire dans la construction de moules.

Coûts globaux réduits

Délais plus courts

La déformation des produits moulés est supprimée grâce à la réalisation en une seule pièce des moules conventionnels en plusieurs parties et d’une disposition optimale des canaux de refroidissement qui n’était pas possible avec des machines-outils conventionnelles.

Coûts globaux réduits
Délais plus courts

Importantes réductions des délais de production de moules

Importantes réductions des délais de production de moules Importantes réductions des délais de production de moules

Comparaison de la déformation des produits moulés

Sodick F.T

Comparaison de la déformation des produits moulés

Exemples réalisés avec l’OPM250L

Connecteur EV

Pour améliorer le refroidissement autour des nervures centrales, les canaux de refroidissement sont disposés de manière à les entourer.
L’intérieur des canaux de refroidissement est usiné pour améliorer la rugosité de la surface et un volume adéquat de fluide de refroidissement circule à travers les canaux de 1,2 mm de diamètre.
L’ensemble de l’usinage peut être effectué par une seule procédure sur l’OPM250L, y compris les nombreuses nervures disposées autour du périmètre.

DONNÉES

Durée de fabrication du moule (frittage) : 15 heures
Durée de découpe : 28 heures
Durée totale : 43 heures
Taille du moule : 60 mm x 40 mm x 40 mm Z
Matériau : Acier maraging
Outils : Fraises hémisphériques de 1 et 2 mm de diamètre

Connecteur EV

Boîtier de commutateur

Un canal de refroidissement en spirale est placé dans la protubérance qui est difficile à refroidir afin d’obtenir un refroidissement plus efficace que le refroidissement normal par pulvérisation ou avec une boîte de refroidissement.
En outre, un canal de refroidissement périphérique qui refroidit uniformément le produit moulé limite la déformation du produit en plastique moulé.

DONNÉES

Durée de fabrication du moule (frittage) : 17 heures
Durée de découpe : 25 heures
Durée totale : 42 heures
Taille du moule : 120 mm x 70 mm x 73 mm Z (taille de la plaque incluse)
Matériau : Acier maraging
Outils : Fraises hémisphériques de 1 et 2 mm de diamètre, fraise plate de 1 mm de diamètre

Boîtier de commutateur

Noyau en forme de tube

L’OPM250L permet la conception de canaux de refroidissement en spirale à l’intérieur d’une forme incurvée, ce qui est impossible d’usiner avec des machines-outils normales.
Le traitement de haute précision des formes extérieures, notamment des nervures profondes, et l’usinage de la structure interne en spirale peuvent être effectués sur une seule machine.

DONNÉES

Durée de fabrication du moule (frittage) : 16 heures
Durée de découpe : 43 heures
Durée totale : 59 heures
Taille du moule : 92,1 mm x 36,3 mm x 33 mm Z
Matériau : Acier maraging
Outils : Fraises hémisphériques de 1 et 2 mm de diamètre

Noyau en forme de tube

Noyau cylindrique à ailettes

Des canaux de refroidissement adéquats peuvent être conçus au centre d’un cylindre entouré par des nervures profondes afin d’obtenir un effet de refroidissement élevé à l’extrémité.
La finition des nombreuses nervures ne peut être réalisée que par l’OPM250L, ce qui réduit considérablement le nombre de procédés d’usinage.

DONNÉES

Durée de fabrication du moule (frittage) : 29 heures
Durée de découpe : 67 heures
Durée totale : 96 heures
Taille du moule : 79,6 mm x 39,8 mm x 61 mm Z
Matériau : Acier maraging
Outils : Fraises hémisphériques de 1 et 2 mm de diamètre, fraises plates de 1 et 4 mm de diamètre

Noyau cylindrique à ailettes

FAO dédiée OS-FLASH de Sodick pour l’OPM250L

Importation du modèle de données

Configuration des paramètres spécialisés pour l’usinage complexe

Interface CAO

Données de découpe

Données laser

OS-FLASH est un système de FAO dédié à l’OPM250L.
Le système saisit les données CAO, telles que IGES, STEP et Parasolid, pour créer les données laser et de découpe.
Des calculs rapides à l’aide d’algorithmes uniques permettent de créer des trajets de découpe de haute précision.

Création de données laser

En appliquant un décalage 3D au modèle 3D entré, diverses données laser peuvent être créées, telles que la structure à deux couches composée de parties fondues et de parties de noyau, ainsi que la méthode de frittage qui crée un motif en damier.
Les données laser peuvent également être créées pour le fichier STL, permettant la fabrication de moules à partir des données de balayage.

Création de données laser

Optimisation des données de découpe

Une modification complexe et rapide peut être effectuée afin d’optimiser les données de découpe et de réduire le temps et les charges de découpe.

Optimisation des données de découpe

Simulation

La fonction de simulation de découpe peut être utilisée pour vérifier les sections non usinées et découpées excessivement.
La fonction de calcul du temps de fabrication de moule à l’aide de la simulation de découpe calcule les temps en tenant compte des mouvements de la machine pour permettre une gestion appropriée des processus.

Simulation

Accessoires de l’OPM250L

Broche à grande vitesse, caméra CCD

Dispose d’une broche de 45 000 tr/min pour un fraisage à grande vitesse.
Une caméra CCD est utilisée pour la correction de la position du laser.

Changeur d’outils automatique (ATC)

Dispositif permettant d’automatiser l’échange d’outils entre la broche et le magasin d’outils.
Le magasin peut contenir jusqu’à 16 outils.

Dispositif de mesure de longueur d’outils automatique

Dispositif pour mesurer la distance entre le plan de référence de la broche et la pointe de l’outil.

Zone de changement d’outils

Zone où les outils sont placés dans le magasin du changeur d’outils automatique (ATC).

Générateur d’azote

Fournit de l’azote gazeux dans la zone d’usinage.

Laser à fibre dopée Yb (500 W)

Fournit un rayonnement laser pour le frittage de la poudre métallique.

Orifice d’échappement

Orifice d’échappement de la zone d’usinage.

Porte de fonctionnement grande ouverte

Grâce au système de porte de fonctionnement grande ouverte, le préréglage avant la fabrication et après la maintenance devient facile.

Table d’usinage

Dispose de mécanismes permettant de sécuriser la plaque de support pour le frittage laser et de régler la plaque de support à la hauteur requise.

Mécanisme de réglage du volume d’alimentation en poudre

Mécanisme permettant de limiter la zone de revêtement en cas de moule de petite surface (en option). * Image conceptuelle

Dispositif d’alimentation en matériau

Réservoir permettant de fournir le matériau à la tête du dispositif de revêtement.
Les deux cuves supérieures sont remplies de matériau et sont chargées au-dessus du réservoir pour remplir le réservoir de matériau.

Bac de récupération de matériau usagé

Bac pour la récupération du matériau restant sur la table d’usinage une fois l’usinage terminé.


Spécifications de l’OPM250L

Machine-outil

Machine Tool

Laser

Laser

Broche / Changeur d’outils automatique

Spindle / Automatic Tool Changer

Options

Options

Poudre métallique

Unité CN LN2RP