1, "Od ogrebotina", na tehničkom principu u dizanju, razlika između proizvodnje aditiva i subtraktivne proizvodnje odnosi se na "od ogrebotina do krajnjeg dijela".
Središnja tehnologija proizvodnje aditiva za metal je "sloj akumulacijom sloja", u kojem se metalni prah ili žice rastope i deponiraju sloj po sloju kroz izvore energije poput lasera ili elektronskih greda, što rezultira izravnom proizvodnjom čvrstih komponenti digitalnih modela. Njegov tipični postupak uključuje:
Selektivno taljenje lasera (SLM): postupak proizvodnje aditiva koji koristi visoki - energetski laser za selektivno otopanje metalnog praška sloj, koji se često koristi za proizvodnju složenih strukturnih komponenti kao što su komore za izgaranje motora zrakoplova, ili nuklearne reaktorske tlačne žile i izmjenjivače topline.
Rastopanje elektronskih zraka (EBM) Vakuumski rastopljeni postupak pomoću elektronske zrake, visoku brzinu taloženja i niske karakteristike zaostalih naprezanja za proizvodnju zrakoplovnih dijelova legure od titana.
ADCIT ADDIVE PROIZVODNJA (WAAM): Akumulacija metala topljenjem metalnih žica i dodavanjem sloja slojem s robotskom rukom električnim lukom kao izvorom topline. Savršen je za brzo stvaranje predmeta velikih struktura, poput brodskih propelera i kula vjetroagregata.
U subtraktivnom proizvodnom okruženju, provodi se „sloj uklanjanjem sloja“ gdje se obično okreću, glodanje, bušenje i mljevenje koriste za uklanjanje materijala iz izvora (zaliha) i na taj način dobivanje konačne geometrije. Njegove tehničke podružnice uključuju:
Work_HealthCnc obrada: računalo - Kontrolirani put alata može shvatiti visoku - Točnost složena ravnina, a široko se koristi u bloku cilindra automobila i strukturnim dijelovima zrakoplova.
Električna obrada pražnjenja (EDM): Korištenje električnog ispuštanja za jetkanje metalnih materijala, primjenjujte na precizno obradu teških materijala za preradu, uključujući tvrdu leguru, čelik od kalupa.
Laserski rez / WaterJet Cut: Ova tehnika reže visoko - energetske grede ili visoki - Tlačni protok vode materijala za brzu proizvodnju 2D ravninskih dijelova.
Bitna razlika: aditivna proizvodnja se uklanja kombinaciju ovisnosti o kalupu i učvršćenju tradicionalne proizvodnje koja može primiti "besplatni dizajn"; Iako je subtraktivna proizvodnja bolja u preciznosti, kvaliteti površine, a posebno prikladna za seriju - normativnu proizvodnju.
2, Scenariji aplikacije: razlika između prilagodbe i skalabilnosti
Prednosti proizvodnje metala:
Mali - batch narudžba Proizvodnja: Aditiv može brzo zadovoljiti personalizirane zahtjeve - nešto što ima aplikacije u sektorima kao što su zrakoplov i medicinski implantati. Na primjer, strukturne komponente legure od titana velikih zrakoplova, koje razvijaju Bolite, imaju 3D ispisani umjesto tradicionalne tehnologije, kako bi smanjili ciklus isporuke i troškove, a također su korisne za laganu i ekonomičnost goriva.
Izrada složenih strukturnih dijelova: AM može proizvesti geometrije iz topologije optimiziranih struktura koje su neizmjerne tradicionalnoj proizvodnji. Na primjer, pomoću EBM Technology GE Aviation moglo bi dizajnirati i proizvoditi noževe, koje teže samo polovicu tipične izrađene od legure nikla, što je rezultiralo uštedom potrošnje goriva za motor.
Lagana i visoka - Integracija: Integrirani dizajn smanjit će količinu dijelova, a pouzdanost dijela će se povećati u uvjetima tehnologije aditivne proizvodnje (AM). Na primjer, postoji poduzeće koje razvija 3D - tiskani kuk - zajednički implantat koji se temelji na dizajnu gradijenskog materijala, omogućava mu da se postupno apsorbira u tijelu bez pojave sekundarnog rada.
Primjenjivi scenariji za oduzimanje proizvodnje:
Masovna standardna proizvodnja: U nekim područjima poput automobila i kućnog uređaja, subtraktivna proizvodnja može postići veliku proizvodnju - količinom uz pomoć kalupa i automatske linije. Na primjer, kućište Motore Tesla modela je CNC obrađen, s jednim dijelom relativno niskom i površinskom hrapavošću relativno niskim.
Zahtjev za visoku preciznu obradu: Postoje polja koja se ne mogu zamijeniti učinkovitošću uklanjanja, kao što je to u području optičke opreme i komponenti poluvodiča. Na primjer, Zeiss optičke leće proizvode površinsku točnost u rasponu nanometra koristeći tehnologiju ultra preciznog brušenja.
Proizvodnja velikog strukturnog sklopa: Za komponente duže od nekoliko metara, subtraktivna proizvodnja je trošak i učinkovitost povoljnija. Na primjer, takvi brodski propelerski noževi mogu biti u skladu s oceanskim inženjeringom izuzetno visokim zahtjevima za veličinu i intenzitet se vrši obradom CNC glodanja.
3, troškovna učinkovitost: bitka između kratkoročnih ulaganja i dugoročne vrijednosti
Trošak 7 aditivne proizvodnje:
Cijena: Industrial Metal 3D pisači su skupi i moraju se pokrenuti uz post - Oprema za obradu, poput vrućih izostatskih peći za prešanje i CNC strojnih alata.
Visoki troškovi materijala: Cijena metalnog praha (poput legure od titana, nikla - legura) nekoliko je puta veća od one uobičajene šipke, a tehnologija je ograničena za upotrebu.
Skosno grlo: Vrijeme proizvodnje jednog radnog komada eksponencijalno je povezano sa složenošću radnog komada, a učinkovitost proizvodnje razmjera veća je od one suptraktivne proizvodnje.
Trošak prednosti oduzimanja proizvodnje:
Niska cijena jedinice: Nakon što se kalup napravi, trošak po komadu je mnogo niži kada je količina veća; Pogodno je za godišnju izlaznu količinu veća od tisuću.
Visoka upotreba materijala: Korištenje materijala za obradu CNC -a je preko 90%, a otpad se može reciklirati i ponovno upotrijebiti.
Čimbenici koji utječu na formiranje nesavršenosti sloja su visoki: oduzimajuća proizvodna tehnologija doživjela je desetljeća iteracije, a razvila se na industrijsku razinu u smislu stabilnosti i točnosti opreme.
Infuzija sinergije: Kombinacija aditivne proizvodnje i oduzimanja proizvodnje mijenja matematiku. Na primjer, hibridni hibridni stroj "aditiva" razvijen od strane Platinum Technology proizvodi tijelo dijelom 3D ispis, a zatim ga usavršava od strane CNC -a, koji smanjuje troškove proizvodnje AeroEngine noževa na sve - oko puta.
Prilagodljivost materijala: od jednog metala do kompozitnog materijala probija se kroz.
Materijalna inovacija u proizvodnji aditiva:
Multi - Print materijala: Metalna keramička i metalna policenta može se ispisati pomoću različitih broja mlaznica ili miješane tehnologije praha. Na primjer, jedna je tvrtka razvila 3D - ispisani ortopedski implantat koji je koristio kompozit titana - ALLAY i hidroksiapatit radi bolje učinkovitosti kostiju.
Dizajn gradijenskog materijala: Kontroliranjem raspodjele komponenata praška, može se postići koaksijalno mijenjanje u svojstvima materijala. Na primjer, mlaznica raketnog motora koju je stvorila jedna tvrtka izrađena je od posebne legure na bazi nikla koja može izdržati visoku temperaturu u unutarnjem sloju i laganog materijala aluminijske legure u vanjskom sloju, a sve je to povezano neprimjetno nanošenje 3D ispisa.
Ograničenja materijala od suptraktivne proizvodnje:
Stupanj poteškoća u obradi Klasifikacija: oduzimanje proizvodnje tvrdoće i plastičnosti u bliskom materijalu. Npr. Novi materijali poput legura visokih entropijskih ili titanijskih aluminijskih intermetalnih spojeva ne smiju se obraditi u konvencionalnim tehnikama obrade zbog njihovih niskih performansi rezanja.
Poteškoće u obradi kompozita: Kompoziti ojačani ugljičnim vlaknima (CFRP) imaju tendenciju delaminiranja, formiranja propadanja i stvaranja drugih problema u subtraktivnoj obradi i potrebni su im specifični uvjeti rezanja.