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宝美助推 NASA 衍生公司业务发展

在 2019 年汉诺威(欧洲)机床展览会(EMO) 上, Amoropology 公司的高管们正在寻找一 台可以使用新型合金材料(如大块金属玻璃 (BMG))加工微型齿轮的数控机床, 他们在 无意中走进了斯达拉格展台。

Amorphology 是美国航空航天局(NASA) 为发展由喷气推进实验室(JPL)和加州理 工学院(Caltech)研发的技术而成立的一 家衍生公司。该公司采用先进的材料和加工 工艺来改良机器人用的无润滑齿轮以及其 他使用非晶态金属的工业应用,并在该领域 取得了领先地位。

“我们在展会上看到了来自日本、德国、 瑞士以及其他国家的许多机床制造商,” Amorphology 的首席业务拓展官 Stephen Ceplenski 说道。“由于我们刚刚进入机械 加工行业, 在展会前我们甚至都没有听说 过斯达拉格宝美。但是当我们经过他们的 展位时, 他们展出的一些微型齿轮立刻吸 引了我们的注意。”

EMO 展会结束后, Amorphology 与包括 斯达拉格在内的多家公司进行了加工测试,  评估其机床在切削相对不知名的 BMG 合金 时的精度、加工时间和整体性能。

“我们的目标是加工部分尺寸公差小于 5μm 的 高精密零件” Jason Riley, 首席运营官

为了切削这种零件,斯达拉格专门定制了一 款切削刀具,并将其交付给 Amorphology 位于加利福尼亚州帕萨迪纳的实验室,同时 还提供了几个样品零件,以展示其 BMG 高 精密加工的能力。

“我们把重点放在能够加工小型 / 微型零件 的顶尖高精密机床制造商,以便评估哪种机 床能够满足我们在快速成型、模具镶块切削 以及后道处理方面的需求。”Amorphology 的首席运营官 Jason Riley 说。而宝美 s191H 的性能优于所有其他机床制造商的 产品。

发展业务的关系

在收到 Amorphology 提供的微型齿轮原 型的材料和 CAD 文件后,斯达拉格在其 位于瑞士和肯塔基州的实验室进行了切削 试验。“我们生产了几批齿轮样品,以供 评估之用。“宝美 s191H 所达到的微精密 加工结果让他们印象深刻。”斯达拉格 北美精密工程事业部销售副总裁 Greg Dunkley 说道。“从那时起,我们便开始 讨论如何推动双方业务的共同发展。经协 商,Amorphology 同意在其帕萨迪纳实验 室展示宝美 s191H,以供双方客户参观。” Amoraphology 将使用宝美 s191H 加工从 模具镶块到快速原型齿轮以及其他 BMG 和传统金属零件的各种零件。“我们的目 标是加工部分尺寸公差小于 5μm 的高精 密零件,”Riley 说道。“我们的大部分精 力集中在快速试制和每月数百个零件的生 产上。”

BMG 和其他非晶态金属具有比钢、钛和 铝更先进的特性。Amorphology 的多项 合金专利都基于开发太空和其他超低温应 用的专用齿轮这一目的。非晶态金属是一 种非晶合金,其切削和切屑与其他材料不 同。

“宝美给我们带来了目前所欠缺的车铣能 力以及更高的生产能力,”Riley 说道。“它弥补了我们的不足,使我们达到前所未有 的水平。”

协作机器人、机械手和医疗器械

宝美 s191H 能够“给我们以独特的价值主 张,”Ceplenski 说道。“宝美不仅可以 用于我们合金的单件加工,还能一次完成 数百个零件的加工。”

除了用于造航空航天业外,Amorphology 公司的齿轮还可用于制造协作机器人、机 械手和医疗器械,比如大多数协作机器人 所使用的应变波齿轮(其主要部件是柔 轮)。这种结构复杂的薄壁齿轮起着一个 重要作用——精准移动机器人手臂。

许多协作机器人、机械手和医疗器械的零 件可以采用铸造或注塑工艺,但这些微型 零件有时需要进行后续加工以达到极高的 公差等级。斯达拉格集团旗下的宝美品牌 在为瑞士手表行业设计机床方面“起步较 早”,Dunkley 称,“宝美加工中心在加 工高价值的微型齿轮方面有天然的优势。”

宝美 s191H 是融合瑞士机械品质与最先进 的直线电机驱动技术的杰作。三点式铸铁 底座和直线电机消除了振动,实现了卓越 的表面质量。先进的运动学设计和热管理 使其能够在极小的占地面积上实现多道高 速加工工序。

“我们预计会将宝美 s191H 用于生产我们 自己的无润滑微型变速箱,以供机械手和 医疗器械使用,”Ceplenski 说道。“我们将使用我们的专利合金加工超小尺寸的 零件,其生产将不再需要用到我们的注塑 工艺。”

斯达拉格的价值主张是在宝美机床上进一 步发展这些非晶态金属参数。“所有工厂 都有铝合金等普通合金的预加载参数,” Ceplenski 说。“那非晶态金属呢?我们 将在宝美机床上发展这些参数,随着我们 规模的扩大,我们将成为全球唯一能够使 用这些参数的厂家。”

机缘巧合的相遇促成一段商业合作的佳 话,推动非晶态金属数控加工迈向更精彩 的未来。

Precision part machining in one single shot