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根據3D科學谷的市場觀察，混合動力汽車與電動汽車零部件企業對輕型機械加工刀具的需求不斷增長，為了滿足新能源汽車制造企業的需求，此前，3D科學谷分享過機械加工刀具制造商肯納金屬（ Kennametal）開發了一種輕量化鏜孔刀具，這款鏜刀是通過增材制造-3D打印技術制造的，用于加工新能源汽車電機定子。

根據3D科學谷的了解，肯納的這款3D打印刀具經過不斷的設計迭代，與第一代刀具相比，重量進一步減輕了 20%，帶有碳纖維主體的 3D 打印定子鉆孔刀具重 7.3 公斤。

3D打印刀具

肯納

更精確的孔

根據3D科學谷，無論是3DP技術用于硬質合金刀具的制造還是LPBF技術用于金屬刀頭和刀柄的制造，3D打印技術在刀具領域的制造方面占有越來越重要的位置。

更簡單、更方便、更精密

鏜孔加工刀具的作用是將工件上原有的孔進行擴大或精化，其特征是修正下孔的偏心、獲得精確的孔的位置，取得高精度的圓度、圓柱度和表面光潔度。鏜孔加工作為一種高精度加工法往往被使用在最后的工序上。例如，各種機器的軸承孔以及各種發動機的箱體、箱蓋的加工等。與其它機械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。隨著加工中心的普及，現在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操作等。正因為這樣，就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產品的質量。

新能源汽車的零部件通常通過更小、低馬力的CNC加工中心加工的，這類加工中心需要更輕的加工刀具。肯納的3D打印刀具僅重 7.3 公斤，為了確保在加工中心上快速更換刀具， Kennametal 推出了下一代 3D 打印刀具，用于加工電動汽車的鋁制殼體，滿足鋁電機主體鏜孔加工的精度、圓度和表面光潔度的需求。

該刀具的最新版本具有全新設計的臂結構、更大的碳纖維中心管，并且比原始設計進一步減輕了 20% 以上的重量。這種復雜的刀具能夠在一次操作中加工三個大直徑的孔，為汽車零部件制造商節省設置時間和加工時間，并提供最高的精度和表面質量。

翼型臂內部有冷卻液流動孔

肯納

新設計的刀具最近根據讀者和行業專家的投票獲得了 MM MaschinenMarkt 的生產和制造類別的最佳行業獎。肯納通過利用 3D 打印等先進制造技術，改進了切屑控制并提高了刀具剛性——這些創新可以幫助電動汽車行業更快、更高效地加工。

左側為第一代設計(9.5千克)，右側為最新的刀具改進設計

肯納

在一次操作中加工三個直徑，3D打印刀具確保加工表面的對準直線度和同心度，同時顯著減少加工節拍。輕巧的3D打印組合刀具即使在功能較弱的機床上也能實現更快的刀具更換和旋轉。

翼型臂采用貫穿式冷卻液和 RIQ 鉸孔技術，3D打印-增材制造為刀具實現了復雜內部和外部特征。根據3D科學谷的了解，翼型臂確保無憂的排屑，該臂通過冷卻液確保精確和強大的冷卻液供應到切削刃和導向墊。用傳統制造方式經濟地生產這將是困難或不可能的，但3D打印使肯納能夠實現甚至如此復雜的內部特征。此外，肯納金屬 RIQ 鉸孔系統具有易于直徑調整和無故障安裝新刀片的特點。

提升刀具性能的3D打印技術

根據3D科學谷的市場觀察，金屬3D打印技術在制造復雜的刀具外部結構以及內部冷卻結構方面占有了一席之地，山特維克可樂滿、瑪帕、高邁特等世界上著名刀具制造商，已將金屬增材制造工藝應用到個別類型刀具的生產中，從而實現刀具性能的提升，或實現傳統制造工藝無法實現的特殊刀具。

3D科學谷白皮書

國內切削刀具行業起步較晚，但是隨著汽車、航空、軍工、模具、制冷、電力等精密制造業的快速發展，近年來行業實現了跨越式發展。根據前瞻產業研究院，中國切削刀具行業消費市場規模保持在400億元左右，金屬切削刀具主要包括硬質合金刀具、高速鋼刀具和其他刀具(包括陶瓷刀具、超硬刀具等)。其中高速鋼刀具和硬質合金刀具在我國切削刀具市場中占據重要地位。

隨著現代制造業的蓬勃發展以及國家政策的鼓勵扶持，我國數控刀具行業涌現出了諸如株洲鉆石、廈門金鷺、上海工具廠、天工國際、森泰英格、恒鋒工具、沃爾德等為代表的優秀企業，上述企業的部分重點產品在核心參數上已經達到國際水平。前瞻產業研究院

根據3D科學谷的市場觀察，目前在刀具制造中應用的3D打印技術主要有兩種。一種是LPBF選區激光熔化3D打印技術，用于制造金屬刀具特殊的槽形或者刀具內部復雜的冷卻通道；一種是3D科學谷在之前的文章中提到的3DP粘結劑噴射技術。

3D科學谷白皮書

根據3D科學谷，目前金屬材質的刀具可以通過LPBF選區激光熔化3D打印技術來實現復雜的內冷卻流道和復雜的槽型外型。硬質合金刀具則可以通過3DP粘結劑噴射打印技術來實現結構一體化制造。

3DP是一種粘結劑噴射打印技術，在這個過程中，陶瓷硬質材料的粉末顆粒，包括碳化鎢顆粒通過含鈷、鎳或鐵的粘結材料層層打印粘結起來。這種粘合材料不僅是粉末層之間的粘結劑，還使得產品具有良好的機械性能并能生產完全致密的部件，甚至可以選擇性地調整彎曲強度、韌性和硬度。3D科學谷了解到這些3D打印的硬質合金模具比傳統方法生產的模具具有更大的幾何槽形自由度，可以制成更復雜的幾何形狀。

無論是3DP技術用于硬質合金刀具的制造還是LPBF技術用于金屬刀頭和刀柄的制造，3D打印技術在刀具領域的制造方面占有越來越重要的位置。