Nihonseiki Co Limited隸屬於(yu) GMC Holdings Group，而後者現在是日本最大的模具製造商之一。作為(wei) 一家成熟的壓鑄模具製造商，Nihonseiki公司擁有百年的發展曆史，為(wei) 1000多家日本和國際汽車製造商客戶提供設計、製造和壓鑄模具服務。近年來，公司創新戰略的一個(ge) 核心要素是引入金屬增材製造工藝並實現工業(ye) 化生產(chan) 。

初探增材製造工藝

事實上，Nihonseiki公司早在2015年就開始接觸增材製造工藝。當時有一家汽車製造商就模具組件的一個(ge) 部件與(yu) 冷卻通道設計，與(yu) 公司進行了接觸。據公司董事總經理Masato Matsubara解釋，起初他們(men) 隻是處理一些後處理工藝，例如加工、拋光和熱處理由另一家公司使用金屬3D打印機增材製造的模具。之後，隨著公司獲得更多的經驗和專(zhuan) 業(ye) 知識，逐漸過渡到可以自主設計冷卻通道的階段。

2017年，Nihonseiki公司進行了一次大範圍的市場調查以評估使用金屬3D打印機的潛力，但當時的客戶需求量較少，再加上可用於(yu) 3D打印的金屬材料選擇有限，因此決(jue) 定繼續外包相關(guan) 的鑄造業(ye) 務。那時，Nihonseiki公司就試圖用SKD61（熱作模具鋼，一種在模具製造中常用的合金工具鋼）代替馬氏體(ti) 時效鋼。

SKD61比馬氏體(ti) 時效鋼具有更好的堅韌性和導熱性，用它可以生產(chan) 出更薄的模具部件且不易斷裂，可有效延長模具組件的使用壽命。2021年初，Nihonseiki公司收到了GE Additive公司在日本授權銷售合作夥(huo) 伴三菱公司Technos的提案，關(guan) 於(yu) 一種可用於(yu) 金屬3D打印機的SKD61等效材料。

經過調查評估，Nihonseiki公司決(jue) 定購入兩(liang) 台GE Additive Concept Laser M2係統。今年，這家公司創建了一個(ge) 支持金屬3D打印設計的完整係統，從(cong) 製造到維護。迄今為(wei) 止，該公司已經為(wei) 許多客戶提出、製造和交付了使用馬氏體(ti) 時效鋼改善模芯內(nei) 部冷卻的解決(jue) 方案，但現在正計劃全麵轉向SKD61等效材料。

通道設計自由度，提高冷卻性能

Nihonseiki公司正在使用GE Additive金屬增材技術解決(jue) 模具製造中冷卻通道的設計挑戰。現在，公司可以生產(chan) 包含任何形狀的冷卻通道模具，並實現傳(chuan) 統加工工藝無法加工成型的模具。采用增材製造生產(chan) 的模具，提高了冷卻效率，使注射鋁不僅(jin) 能均勻冷卻而且還能更快地縮短總循環時間。不僅(jin) 提高了生產(chan) 效率而且還提高了鑄件質量。

鋁壓鑄模具注入加熱至660℃的液態鋁合金。讓鋁冷卻然後取出。提高生產(chan) 效率需要減少冷卻模具和注射鋁所需的時間。這是通過在模具內(nei) 部創建冷卻通道循環冷卻劑並加速冷卻過程來實現的。減少模具冷卻時間意味著設計可以均勻冷卻整個(ge) 模具的冷卻通道，但今天的傳(chuan) 統工藝仍然隻能創建直通道。

如何更好地將增材製造融入模具設計是Nihonseiki公司麵臨(lin) 的一個(ge) 關(guan) 鍵問題。目前，在模具製造廠，是否可以將產(chan) 品設計融入產(chan) 品往往依賴於(yu) 經驗判斷。在這種情況下，Nihonseiki公司的目標是結合增材製造的設計自由度，實現製造周期的熱傳(chuan) 遞可視化，以展示冷卻分布的潛在改進解決(jue) 方案，可以提供高質量和低成本的冷卻。未來，公司希望利用迄今為(wei) 止積累的所有技術，如流動模擬和力學性能計算的鑄造條件分析，站在製造業(ye) 的最前沿。

重組強強聯合，專(zhuan) 攻增材製造和研發

Nihonseiki公司的母公司GMC Holdings Group，正在以一個(ge) 結合每個(ge) 實體(ti) 的力量的框架打開增材製造業(ye) 務的大門。Nihonseiki公司和另一家集團下屬公司Dynamo則負責製造和銷售模具零件。當前，集團擁有3家公司200多台機床，以及眾(zhong) 多優(you) 秀的設計工程師和CAM工程師。它以“沒有我們(men) 不能製造的部分”為(wei) 座右銘。
2021年8月，Nihonseiki公司成立了一家新公司Tooling Innovation，作為(wei) 專(zhuan) 門的增材製造和開發基地。該工廠能夠通過金屬3D打印進行從(cong) 前處理到後處理的連續生產(chan) 。該設施還設有陳列室，向客戶介紹集團的增材製造技術。該工廠作為(wei) 實驗室與(yu) 擁有相似技術的製造商合作，並與(yu) 相關(guan) 公司創造新的製造方法，共同推進增材製造技術。

如今，Nihonseiki公司已著眼於(yu) 改變鋁壓鑄行業(ye) ，並期望在未來將業(ye) 務擴展至其他領域。100年來，Nihonseiki公司一直在用模具行業(ye) 的全新解決(jue) 方案滿足客戶的需求。現在，它也將通過增材製造改變模具行業(ye) 關(guan) 於(yu) 模具可以是什麽(me) 以及壓鑄可以實現什麽(me) 的傳(chuan) 統觀念。