根据Technavio研究统计,预计2021年全球工件夹具市场将增长到282亿美元,2017至2021年期间的年复合增长率超过5%。同时Technavio的报告指出,2021年亚太地区工件夹具市场预计将达到155.8亿美元。
工件夹持装置用于在加工时固定工件,进而针对工件进行各类加工,利于工件夹具提高加工精度。工件加工市场的主要成长动力之一是行业追求更安全和更环保的运输。发达国家和发展中国家的政府都更加注重环境兼容性、资源保护和安全性等议题。对此,汽车制造商开始制造更安全、更清洁、零排放的汽车款式。
推动全球工件夹具市场发展的三大新兴趋势有:胶合型夹具、用于自动化工件夹具快换托盘系统,以及增材制造工件夹具。
胶合型夹具的挑战
“工件夹持是零件加工中的重要环节。对于此类设备的需求促使厂商开发一种基于胶合型的新型工件夹持解决方案,这种解决方案精准且高效,可用于多种用途。”Technavio公司工具和部件研究的首席分析师Gaurav Mohindru说。
光敏胶合型夹持解决方案由指向性的紫外光源、专用的工件夹持胶,以及夹持器组成。这个解决方案使得精细和复杂形状的金属或加工陶瓷零件的夹持更简易。
对于易碎和机械夹持或真空夹持时容易变形的小部分工序,也可以选择胶合型夹持。Blue Photon公司提供高性能的UV(紫外线)透光工件夹持器。该设备设计有多种公制尺寸直径,可夹持各尺寸工件。将夹持器插入夹具中,再用该公司的凝胶状粘合剂材料BlueGrip将工件固定在夹持器上。待紫外线照射过夹持器的芯部约60至90秒的时间,使胶粘剂固化,将夹持器与工件黏合在一起。
用于自动化工件夹具的快换托盘系统
在加工工件的过程中,需要根据不同加工需求更换夹具。为了减少停机时间,制造商必须尽量快速更换刀具和夹具。为了克服这个挑战,许多厂商推出用于自动化工件夹具转换的随行夹具系统,能够在不影响刚性的前提下提供快速更换刀具和夹具的解决方案,让许多客户陆续导入这种解决方案与设备。
SPREITZER GmbH & Co. KG为托盘自动化提供高效和模块化的夹持装置,其设计重点在于考虑成本效益和经济投资的前提下,实现夹持装置的最大功率和可变性。在中心夹钳底座上的固定孔可与各种零点定位系统相结合,可分别轻松安装在标准托盘和自动化系统上。
工件夹具增材制造
增材制造可大幅度减少原料浪费,同时准确根据CAD设计生产工件。使用3D打印夹持解决方案所制造的工件足够坚固且花费较少工时,更保证可重复性和效率。虽然目前人们主要使用3D打印生产原型和零件,然而正如服务范围扩及多种行业的加工厂Precision Metal Products Inc. (PMP),正在率先将3D打印应用于开发专用夹具。
PMP副总裁Sean O'Brien受访时表示:“我们制造的许多零件都需要专门的工件夹持方法和工具。2017年,我们曾与Methods Machine Tools讨论过我们的应用,他们建议使用Markforged X7。再看过一些非常有说服力的示范后,我们购买了这台机器。我们第一次的成功经验是生产出直径小于0.100英寸(2.54毫米)的不锈钢医疗设备。我们使用3D打印制造了一个5×5×3"(127×127×76.2毫米)的打印盒,中间有一个0.5"(12.7毫米)的洞。这样我们就可以从各个侧面接触到工件,并利用贴在角落的磁铁,在完成时接住工件。”
台湾厂商也赶上这股趋势!
仪辰企业股份有限公司(Earth-Chain)是一家专业生产磁性工具的企业,生产磁性夹具”永磁式电控磁盘eepm系列”、”永久磁性吊盘ELM系列”等设备并获得台湾当地经济工业部门评选的优良设计奖及第十八届台湾精品奖。
佳贺精机股份有限公司(Autogrip Machinery)是台湾专业生产高精密动力夹头及空油压回转缸等关键零部件的企业。自1989年起,公司致力于提供高刚性、高精度的优质产品。产品线包括79寸及以下全系列以及相关产品,如动力夹头、特殊动力夹头、筒夹夹头、立置式夹头、同步夹具、展刀搪沟头、空油压回转缸、回转分流阀及配件等。
千岛精密工业股份有限公司(Chandox)的夹盘全系列相关产品营销全世界。公司在经营中始终注重三个理念:提供质量优异的产品、提供设计创新的产品、提供专业制造的产品。目前公司的主要产品有油压夹头、气压夹盘、零配件系列、手动夹头系列、超薄夹盘系列、钢壳夹头系列、DIN欧规夹头系列。
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