Kako odabrati odgovarajuću metalnu opremu za 3D ispis u industrijskoj proizvodnji?

1, podudaranje tehničkog puta: Dolazak do dna obrazloženja iza prikaza procesa
Trenutni standardMetalni 3D ispisTehnologija nudi uzorak "tri nogu":
Lasersko selektivno taljenje (LPBF): EOS M 400-4 Four Laser System kontrolira debljinu sloja između 20 i 50 µM koristeći vlaknski laser od 200–1000W. Ovaj je sustav dobar za izradu zamršenih dijelova kanala protoka u zrakoplovnoj industriji. Najbolje je u tome što možete kontrolirati mikrostrukturu. Na primjer, traka središnje prirubnice od titanijske legure koja je sila platina napravila za C919 mijenja veličinu zrna sa 50 µm na 200 µm tijekom vremena mijenjanjem snage lasera, što ga čini 18% jačim protiv umora.
Rastopivanje elektronske zrake (EB - PBF): ARCAM EBM Q20Plus stroj koristi 3KW elektronsku gredu za izgradnju stvari pri brzini od 1000 mm ³/h u vakuumu na 650 stupnjeva. To ga čini izvrsnim za izgradnju visokih - diskova s ​​turbinskim legurama. Ovom tehnologijom, GE Aviation je smanjio vrijeme potrebno za izradu jednih kristalnih turbinskih lopatica za LEAP motore sa 12 mjeseci na 3 tjedna i smanjio stopu graničnih oštećenja zrna na 0,03%.
Adhesive Spray (BJ): Sustav za prodavaonicu metala na stolnoj površini koristi tehnologiju kapljica spreja za odlaganje 2000 kapi ljepila u sekundi. Zatim prolazi kroz proces sinteriranja od 1200 stupnjeva, što pokazuje da je jeftinije izrađivati ​​kalule za čelične alate. Ovu tehnologiju koristi određeni proizvođač automobila za izradu injekcijskih kalupa s konformnim kanalima za hlađenje. To smanjuje vrijeme ciklusa ubrizgavanja za 28% i čini kalup posljednjih 3,2 puta duži od prethodnih metoda.
Važne stvari o kojima treba razmišljati prije nego što odaberete:
LPBF tehnika je bolja za komplicirane unutarnje strukture šupljine.
Savjetuje se da se kontrolira vakuuma za opremu provjerava na visoke - materijale za temperaturu (manje od ili jednake 5 × 10⁻³ PA).
Za veliku proizvodnju skale -, potrebno je provjeriti brzinu skupljanja BJ tehnologije tijekom odvajanja (obično 1,8–2,2%).
2, Kompatibilnost materijalnog sustava: važni čimbenici za prijenos ograničenja procesa
Postoji više od 20 materijala koji čine cijeli sustav za metalni 3D ispis, uključujući 17 - 4PH nehrđajući čelik, legura od nikla na temelju nikla, Ti6AL4V legura Titanium i drugi. Prilikom odabira trebali biste obratiti veliku pažnju:
Adaptacija karakteristika praha: EOS M 300-4 je najbolji u ravnomjerno raspršivanju praha s sferičnošću od 90% ili više i brzinom protoka dvorane od 25s/50 g ili niže. Medicinska tvrtka koja je koristila prašak od legure kobaltnog kroma s sfernošću od 85% zabilježila je 37% poticaj u broju puta kad se mehanizam za širenje praha zaglavio.
Sposobnost obrade mnogih materijala: Farsoon FS121M-8 može se brzo pretvoriti između legure od titana, aluminijske legure i kalupa čelika zahvaljujući modularnom sustavu za hranjenje u prahu. To može učiniti za manje od 45 minuta, što je savršeno za malu serijsku proizvodnju različitih vrsta.
Izrada novih materijala: Platinum lite BLT - S800 Oprema ima dinamičku tehnologiju širenja praha koja može podnijeti nanokristalne prahove s veličinama čestica između 15 i 53 µM. To pomaže kod ispisa visoke - čvrstoće aluminijske legure A20X i dijelovima daje vlačnu čvrstoću od 620MPa.
Kako provjeriti:
Zatražite od proizvođača opreme da vam daju popis materijalnih certifikata, takav NASA MFS-30301 Standard.
Učinite malo - Proizvodnja ispitivanja skale kako biste provjerili stopu korištenja praha (LPBF tehnologija: 45–65%, EB - PBF Technology: 70–85%).
Pod različitim materijalima provjerite razine zaostalog stresa (preporučuje se 200MPA).
3, Procjena učinkovitosti proizvodnje: Promjena od performansi jednog stroja na učinkovitost cijelog sustava
Da biste odabrali industrijsku - opremu za ocjenu, morate postaviti tri - dimenzionalni model evaluacije:
Indeks učinkovitosti jednog stroja:
Brzina skeniranja: Huashuov 12 laserski sustav FS811M - 12 je visokotehnološki skener koji može skenirati brzinom od 20000 mm/s, što je devet puta brže od jednog laserskog uređaja.
Koliko brzo se zgrada povećava: GE Aditivna ideja Laser M2 serija može doseći 45 cm ³/h, što je dovoljno za masovnu proizvodnju blokova cilindra automobila.
Veličina kalupa: Kapacitet za oblikovanje platine BLT - S1000 je 1000 1000 800 mm, što znači da može ispisati cijeli otvor za slijetanje zrakoplova odjednom.
Linija proizvodnje koja se pokreće: AM tvorničko rješenje, koje su napravili EOS i Siemens koji rade zajedno, u potpunosti automatizira cirkulaciju praha i odabir i pozicioniranje dijelova putem AGV -a. To povećava uporabu opreme na 82%.
Digitalni dvostruki sustav: Renishaw AM400 dolazi s Renam Flex softverom koji može pokazati kako se stres širi tijekom procesa ispisa u stvarnom vremenu. To smanjuje stopu pukotina na manje od 0,5%.
Upravljanje upotrebom energije:
Oprema LPBF -a obično koristi 8 do 12 kW/h energije, a učinak vršne snage na sustav distribucije energije postrojenja treba pogledati.
Sustav za oporavak energije Platinum Technology može koristiti otpadnu toplinu od opreme u topli prah, što smanjuje ukupnu potrošnju energije za 18%.
Primjer izračunavanja koristi: Airline tvrtka razmatra tri različita tehnička rješenja:
Trošak jednog komada tradicionalnih pet - Osovine je 85.000, a vrijeme ciklusa 45 dana.
LPBF ispis: ¥ 32.000 po jedinici, 7 dana za dovršetak (treba post - obrada)
Jedinični trošak EB - PBF ispisa je 28 000, a trajanje ciklusa je 5 dana (u blizini neto formacije).
Posljednja alternativa bila je EB - PBF tehnologija, koja je godišnji proizvodni kapacitet povećao sa 120 komada na 1200 komada i povećao promet zaliha za 400%.
4, Sustav za osiguravanje kvalitete: Dolazak do dna inženjerstva pouzdanosti
Za industrijsku opremu - moraju se postaviti četiri faze kontrole kvalitete:
Nadgledanje postupka:
Nadgledanje rastopljenog bazena: EOS M 400-4 ima senzor pirogeneze koji u stvarnom vremenu može paziti na gradijent temperature od 1000 rastopljenih bazena, što pomaže u održavanju rasta zrna.
Pronalaženje praha: Huashu High Tech FS273M koristi laserski profil za podešavanje debljine svakog sloja u zatvorenoj petlji na 0,01 mm.
Kompatibilnost za post - obradu:
Vruće izostatsko prešanje (kuk): Morate provjeriti jesu li veličina komore opreme i ispisani predmet što bliže jedni drugima (na primjer, Quintus QiH-9 oprema može podnijeti dijelove koji su promjera 600 900 mm).
Tretman pomoću pješčanika: Da bi se spriječilo tanke - zidne konstrukcije od oštećenja, oprema mora imati više - kontrolu tlaka (0,1–0,6MPa).
Testiranje koje ne oštećuje:
Industrijski CT: Oprema Yxlon FF35 CT može pronaći oštećenja pora u dobi od 0,05 mm, što je ono što zrakoplovna industrija zahtijeva.
Testiranje s vrtložnim strujama: Eddyfi Ecobra tehnologija može pronaći pukotine u legurama od titana, duboke 0,02 mm.
Referenca za standarde certificiranja:
Aerospace: AC7114/3 iz NadCapa
ISO 13485 i ASTM F3184 za medicinsku opremu
VDA u industriji automobila 6.3 Revizija postupka