Je li naknadna-obrada u metalnom 3D ispisu kompatibilna s masovnom proizvodnjom?

Ova je priča poznata svakome tko je pokušao povećati metalni 3D ispis izvan prototipa. Sam ispis - bilo laserskom fuzijom praha, usmjerenim taloženjem energije ili mlazom veziva - postao je brži, pouzdaniji i cjenovno-konkurentniji sa svakom generacijom hardvera. Usko grlo se pomaknulo nizvodno. Naknadna-obrada: uklanjanje potpore, toplinska obrada, završna obrada površine, inspekcija i dokumentacija o kvaliteti - sada je primarno ograničenje koje ograničava 3D ispis aditivnih metala da dosegne svoj potencijal kao metode masovne proizvodnje.

Pitanje kojim se bavi ovaj članak nije je li naknadna-obrada neophodna - ona jest za gotovo svaku primjenu 3D metalnog materijala u proizvodnji. Pitanje je može li se naknadna-obrada organizirati, automatizirati i upravljati njome na razinama propusnosti i dosljednosti koje zahtijeva masovna proizvodnja. Dokazi iz nedavnih industrijskih istraživanja i iz Sunhingstonesovog vlastitog proizvodnog iskustva sugeriraju da je odgovor da - ali samo kada se naknadna-obrada tretira kao integrirana inženjerska disciplina, a ne naknadna misao nakon tiska.

Nedostatak naknadne{0}}obrade: zašto je skaliranje metalnog ispisa teže nego što izgleda

Globalno tržište aditivnih metalnih 3D ispisa doseglo je približno 3,8 milijardi USD 2023. i predviđa se da će premašiti 11 milijardi USD do 2030., rastući po ukupnoj godišnjoj stopi od oko 16% (MarketsandMarkets, 2024.). Unutar te trajektorije rasta, prijelaz s malog-obujma na-veliki obim proizvodnje općenito se identificira kao sljedeća glavna točka preokreta. Ipak, industrija je dosljedno podcjenjivala složenost post{11}}obrade u velikom obimu.

Istraživanje Deloittea iz 2023. među 150 proizvođača koji aktivno koriste pružatelje usluga 3D ispisa metala otkrilo je da naknadna-obrada čini prosječno 40-60% ukupnih troškova dijelova u proizvodnim programima - i da je 62% ispitanika identificiralo naknadnu-vrijeme obrade kao svoju primarnu prepreku povećanju volumena aditivne proizvodnje. Samo 18% je izjavilo da ima dokumentirani tijek rada naknadne-obrade dizajniran posebno za masovnu proizvodnju, za razliku od prilagodbe procesa iz-ere prototipa na veće količine.

Glavni uzrok je strukturalni. Naknadna-obrada za ispis metala razvijena je u kontekstu izrade prototipova, gdje su veličine serija bile male, geometrije dijelova varirale, a brzina bila sekundarna u odnosu na sposobnost. Količinska proizvodnja preokreće sve ove uvjete: veličine serija su velike i ponavljaju se, geometrije su fiksne, a propusnost je komercijalno ograničenje. Tijek naknadne{4}}obrade koji dobro funkcionira za 10 dijelova mjesečno neće se jednostavno povećati na 500 dijelova mjesečno bržim pokretanjem. Zahtijeva re-inženjering.

Pet naknadnih{0}}koraka obrade koji određuju održivost masovne proizvodnje

1. Uklanjanje potporne strukture

Uklanjanje oslonca je radno-najintenzivniji korak naknadne-obrade u većini aditivnih metalnih 3D ispisnih procesa i onaj koji je najotporniji na automatizaciju. Nosači su-specifični za geometriju: njihov položaj, gustoća i težina uklanjanja razlikuju se od dizajna svakog dijela. U okruženju za izradu prototipa, vješti operateri ručno uklanjaju nosače, prihvaćajući trošak vremena kao neophodan element malo{6}}procesa. U okruženju masovne proizvodnje, taj se trošak vremena spaja izravno u jedinični trošak i vrijeme isporuke.

Pojavile su se dvije strategije za upravljanje uklanjanjem potpore u velikom obimu. Prvi je dizajn-za-aditivnu-proizvodnju (DfAM): redizajniranje dijelova kako bi se smanjio volumen podrške kroz optimiziranu orijentaciju izrade, samo-nosivu geometriju i optimizaciju topologije. Studija iz 2022. u časopisu Journal of Manufacturing Processes otkrila je da DfAM-optimizirani dijelovi zahtijevaju 35–55% manje potpornog volumena nego konvencionalno orijentirani ekvivalenti, smanjujući vrijeme ručnog uklanjanja za odgovarajuću marginu.

Druga strategija je automatizacija. Robotski sustavi za skidanje ivica, elektrokemijska obrada i abrazivna strujna obrada (AFM) mogu istovremeno rješavati ostatke potpore i hrapavost površine u ponovljivom procesu koji se može programirati. U Sunhingstonesu, dijelovi iznad 100 jedinica mjesečno ocjenjuju se za izvedivost robotskog skidanja srha kao standardni korak u pregledu spremnosti za proizvodnju.

2. Toplinska obrada

Svaki 3D metalni materijal proizveden procesom fuzije u sloju praha sadrži zaostalo naprezanje od brzog toplinskog ciklusa procesa izrade. Za konstrukcijske primjene, ovo se naprezanje mora ublažiti prije nego što dio uđe u rad - kako bi se stabilizirale dimenzije i kako bi se spriječio preuranjeni kvar uslijed zamora. Toplinska obrada stoga nije izborna za većinu programa za usluge 3D ispisa metala; to je obvezni korak obrade čiji se protok i trošak moraju uzeti u obzir u svakom proizvodnom planu.

Dobra vijest je da se toplinska obrada dobro skalira. Šaržne peći mogu obrađivati ​​stotine dijelova istovremeno, a vrijeme ciklusa po dijelu naglo se smanjuje kako se veličina serije povećava. Ciklus smanjenja naprezanja koji košta 50 GBP po dijelu pri veličini serije od 10 može koštati manje od 5 GBP po dijelu pri veličini serije od 200, jer se vrijeme pečenja i trošak energije dijele na cijelu seriju.

Ograničenje je kvalifikacija peći i sljedivost. Programi velike proizvodnje u reguliranim industrijama - zrakoplovne, medicinske, automobilske sigurnosne komponente - zahtijevaju dokumentirane zapise o serijama za svaki ciklus toplinske obrade, uključujući kontinuirano praćenje temperature, zapise sastava atmosfere i sljedivost identifikacije dijelova. U izvješću Aerospace Industries Association (AIA) iz 2021. utvrđeno je da nesukladnosti dokumentacije termičkog procesa čine 28% svih nalaza revizije dobavljača u programima aditivne proizvodnje. Sunhingstones to rješava termičkom obradom s certifikatom ISO 9001 s punim elektroničkim zapisima o serijama koji se čuvaju najmanje deset godina.

3. Vruće izostatičko prešanje (HIP)

HIP se sve više specificira za strukturne aditivne metalne komponente 3D ispisa, posebno u zrakoplovnim i medicinskim primjenama, jer zatvara unutarnju poroznost koju niti poboljšani parametri ispisa niti toplinska obrada sami po sebi ne mogu u potpunosti eliminirati. Izazov za masovnu proizvodnju je taj što je HIP kapitalno-intenzivan proces koji se izvodi u specijaliziranim objektima, a planiranje pristupa kapacitetu HIP-a može uvesti značajnu varijabilnost u vremenu isporuke.

Istraživanje objavljeno u Materials Science and Engineering A (2022.) pokazalo je da su dijelovi od LPBF nehrđajućeg čelika 316L podvrgnuti HIP-u pokazali 40% poboljšanje u vijeku trajanja od zamora pri 10⁷ ciklusa u usporedbi s stresom-ublaženi-samo dijelovi - rezultat koji je dosljedan u više studija na različitim3D metalni materijalsustavi legura. Za aplikacije gdje je potrebno ovo poboljšanje performansi, HIP se ne može eliminirati. Pitanje proizvodnog inženjerstva je kako ga učinkovito integrirati.

Sunhingstones upravlja propusnošću HIP-a spajajući dijelove iz više programa u dijeljene HIP-ove, minimizirajući troškove zakazivanja po-programu i koristeći fiksne troškove ciklusa u većoj populaciji dijelova. Za klijente s ponavljajućim mjesečnim količinama, Sunhingstones uspostavlja namjenski HIP raspored rasporeda kao dio proizvodnog ugovora, osiguravajući da HIP ne postane ad-usko grlo.

4. Površinska obrada

Zahtjevi za završnu obradu površine značajno se razlikuju ovisno o primjeni 3D ispisa s aditivnim metalom. Industrijski nosači i strukturalna kućišta mogu biti prihvatljivi s -pjeskarenom -ugrađenom površinom (Ra 3–8 μm). Komponente-za rukovanje tekućinom i medicinski implantati zahtijevaju elektropolirane ili precizno-obrađene površine (Ra < 1,6 μm). Noseće površine zahtijevaju brušenje ili brušenje (Ra < 0,4 μm).

Izazov masovne proizvodnje je taj što je završna obrada površine korak koji je najosjetljiviji na geometriju dijela i najviše ovisi o kvalificiranoj radnoj snazi ​​za složene površine. Dostupna su tri pristupa:

Masovna završna obrada (tumbanje, vibracijska završna obrada):visoko skalabilan, niska cijena po dijelu, učinkovit za ujednačeno poboljšanje površine na dijelovima bez složenih unutarnjih kanala. Protok od stotina dijelova po ciklusu je ostvariv. Neprikladno za dijelove s uskim dimenzijskim tolerancijama na funkcionalnim površinama, jer uklanjanje materijala nije selektivno.

Automatizirana CNC obrada:dosljedan, programabilan, potpuno sljediv i sposoban postići bilo koju potrebnu završnu obradu površine na dostupnim značajkama. Veći kapitalni trošak od masovne dorade, ali u potpunosti eliminira varijabilnost operatera. Najprikladniji za ponavljajuće programe s fiksnom geometrijom i definiranim zahtjevima završne obrade površine na određenim značajkama.

Elektropoliranje i kemijska završna obrada:skalabilan za serijsku obradu, posebno učinkovit za komponente od nehrđajućeg čelika i titana. Postiže dosljedno poboljšanje kemije površine uz smanjenje hrapavosti. Dobro-prikladan za medicinske i prehrambene-prijave gdje je specificirana kvaliteta Ra i pasivnog filma.

5. Dokumentacija o inspekciji i kvaliteti

Inspekcija je često korak post{0}}obrade koji se najviše podcjenjuje u planiranju obimne proizvodnje. U okruženju prototipa prihvatljiv je jedan CMM operater koji mjeri jedan po jedan dio. U okruženju masovne proizvodnje, 100% CMM inspekcija svakog dijela komercijalno je neizvodljiva za većinu veličina serija. Inspekcija količine zahtijeva statistički pristup: studije sposobnosti procesa kako bi se utvrdilo da je proizvodni proces dosljedno unutar tolerancije, u kombinaciji s inspekcijom-na temelju uzorkovanja umjesto 100% mjerenja, sa 100% inspekcijom rezerviranom za sigurno-kritične značajke.

Rad iz 2023. u International Journal of Advanced Manufacturing Technology otkrio je da implementacija statističke kontrole procesa (SPC) na pet kritičnih dimenzija uaditivni metalni 3D ispisproizvodni program smanjio je troškove inspekcije za 47% u usporedbi sa 100% CMM inspekcijom, bez povećanja ne-sukladnosti na terenu. Omogućujući uvjet bio je dokazani Cpk veći ili jednak 1,33 na svim SPC-nadziranim dimenzijama - dokaz da je proces bio dovoljno stabilan da se može osloniti na uzorkovanje.

Za programe usluga 3D ispisa metala, Sunhingstones implementira SPC kao standard za ponavljajuće proizvodne programe iznad 50 jedinica mjesečno, s kontrolnim dijagramima koji se održavaju za kritične dimenzije i automatskom eskalacijom do 100% inspekcije ako se bilo koja dimenzija približi kontrolnoj granici.

Automatizacija i digitalna integracija: Omogućavajuće tehnologije za naknadnu-obradu količine

Robotska automatizacija u naknadnoj-obradi

Automatizacija post-obrade 3D ispisa metala aktivno je područje industrijskih ulaganja. Prema Wohlersovom izvješću iz 2023., 34% ispitanih pružatelja usluga proizvodnje metalnih aditiva implementiralo je neki oblik automatizirane post-obrade u prethodne dvije godine, što je porast u odnosu na 12% u 2020. Primarne primjene su automatizirano uklanjanje praha, robotsko rukovanje dijelovima između koraka procesa i automatizirano skidanje srha.

Robotski sustavi za skidanje srha i završne obrade - pomoću sile-kontroliranih krajnjih efektora s izmjenjivim abrazivnim alatima - sada su komercijalno dostupni i pokazali su smanjenje vremena ciklusa od 60–70% u usporedbi s ručnom završnom obradom na dijelovima s ponavljajućom geometrijom. Slučaj ulaganja ovisi o obujmu: robotski sustavi zahtijevaju značajno unaprijed programiranje i razvoj učvršćenja, koji se amortiziraju tijekom obujma proizvodnje. Za programe ispod približno 200 dijelova godišnje, ručna obrada obično ostaje ekonomičnija.

Digitalna nit i sljedivost

Masovna proizvodnja dijelova za 3D ispis aditivnih metala u reguliranim industrijama zahtijeva potpuni digitalni zapis koji povezuje identitet svakog dijela s njegovim parametrima izrade, zapisima naknadne-obrade i rezultatima pregleda. Ova "digitalna nit" nije izborna za sigurnosne primjene u zrakoplovstvu, medicini ili automobilima: to je ugovorni i regulatorni zahtjev.

Implementacija digitalne niti u okruženju usluge metalnog 3D ispisa zahtijeva integraciju između sustava upravljanja izgradnjom, ERP ili MES platforme, sustava upravljanja kvalitetom i sustava prikupljanja podataka inspekcije. Ova integracija nije-trivijalna i često je ograničavajući faktor u skaliranju od male-serije do masovne proizvodnje. Sunhingstones je uložio u povezivanje svog LPBF softvera za upravljanje izgradnjom izravno sa svojim ISO 9001-certificiranim sustavom upravljanja kvalitetom, omogućavajući automatsko generiranje putnih dokumenata koji prate svaki dio kroz svaku fazu naknadne obrade s vremenskom oznakom i zapisima operatera.

Umjetna inteligencija i praćenje procesa

Nove primjene strojnog učenja u naknadnoj-obradi aditivnog 3D ispisa metala uključuju-procesno praćenje završne obrade površine tijekom automatizirane strojne obrade (smanjenje potrebe za post-procesnim mjerenjem), prediktivno zakazivanje ciklusa toplinske obrade na temelju predviđanja dovršetka izrade i otkrivanje anomalija u temperaturnim profilima peći koje označavaju potencijalne-nesukladnosti prije serije je pušten.

Iako te tehnologije još nisu standardne u većini metalnih usluga 3D ispisa, stopa njihovog usvajanja se ubrzava. Europska tehnološka platforma za proizvodnju aditiva (AM-MOTION), podržana financiranjem programa Horizon Europe, objavila je dokumente s planovima koji predviđaju da će nadgledanje-naknadne{4}}obrade potpomognuto umjetnom inteligencijom biti komercijalno uvedeno u 40–60% pogona za-veliku količinu proizvodnje aditiva do 2028. godine.

Studija slučaja: Scaling Post-Processing for Volume Additive Metal Printing Program 3D Printing at Sunhingstones

Početkom 2023. Sunhingstones je dobio proizvodni ugovor za isporuku hidrauličkih razvodnih tijela od nehrđajućeg čelika 316L za kupca industrijske automatizacije, s mjesečnim zahtjevom za količinom od 350 jedinica i ciklusom isporuke od četiri tjedna od narudžbe do otpreme.

Izazov

Dijelovi su prethodno bili proizvedeni u količinama prototipa od 10-15 jedinica mjesečno, s-naknadnom obradom koja se obavljala ručno: nosači su uklonjeni ručno, smanjenje naprezanja u maloj serijskoj peći koja se dijeli s drugim programima, završna obrada površine ručnim pjeskarenjem i 100% CMM inspekcija. Ukupno vrijeme post-obrade po dijelu bilo je približno 4,5 sata. S 350 jedinica mjesečno, to je jednako više od 1500 sati naknadne-radne obrade - očito neizvedive po dogovorenoj jediničnoj cijeni i ciklusu isporuke.

Redizajn-naknadne obrade

Sunhingstonesov proizvodni inženjerski tim proveo je program redizajna post{0}}obrade tijekom osam tjedana prije pokretanja proizvodnje, baveći se svakim korakom:

Redizajn podrške:Pregled DfAM-a smanjio je opseg podrške za 42% kroz optimizaciju orijentacije izrade i samo{1}}podržive geometrijske izmjene na tri značajke. Samo ovo je smanjilo vrijeme ručnog uklanjanja s 2,1 sata na 0,9 sati po dijelu.

Doziranje toplinske obrade:Namjenski raspored za smanjenje stresa uspostavljen je na 120 jedinica po ciklusu peći, koji se izvodi dva puta tjedno. Po-vrijeme peći palo je s 1,1 sata na 0,18 sati pri volumenskoj veličini serije.

Automatizirana završna obrada površine:Sustav vibracijske završne obrade kvalificiran je za geometriju razdjelnika, postižući dosljedan Ra 3,2 μm na svim vanjskim površinama. Ručna završna obrada zadržana je samo za tri značajke unutarnjeg priključka koji zahtijevaju Ra 1,6 μm, smanjujući vrijeme ručne završne obrade s 0,8 sati na 0,15 sati po dijelu.

Inspekcija-na temelju SPC-a:Studija sposobnosti na 60 prvih-proizvodnih dijelova utvrdila je Cpk veći ili jednak 1,45 na svih osam kritičnih dimenzija. Inspekcija je prebačena na plan uzorkovanja od 10% uz SPC nadzor, smanjujući vrijeme inspekcije s 1,4 sata po dijelu na prosječnih 0,14 sati po dijelu.

Kombinirani rezultat bilo je smanjenje prosječnog vremena naknadne-obrade s 4,5 sati po dijelu na 1,37 sati po dijelu - smanjenje od 70%. Program je radio u velikom obimu više od dvanaest mjeseci bez-neusklađenosti s terenom i prvim-prinosom od 98,6%.

Prepoznavanje industrije i smjer putovanja

Sazrijevanje post{1}}obrade 3D ispisa metala za masovnu proizvodnju privuklo je sve veću pozornost tijela za standardizaciju, trgovačkih organizacija i financijera istraživanja. ASTM International F42 Odbor za aditivnu proizvodnju objavio je ili razvija standarde koji se posebno bave kvalifikacijom slijeda naknadne -obrade, uključujući ASTM F3303 (Standard za aditivnu proizvodnju - naknadnu-obradu) i povezane dokumente sa smjernicama koji eksplicitno priznaju kontekst masovne proizvodnje.

Europsko udruženje industrije alatnih strojeva (CECIMO) objavilo je svoje Preporuke politike aditivne proizvodnje 2023., posebno pozivajući na ulaganje u post{1}}automatizaciju obrade kao uvjet za europske opskrbne lance aditivne proizvodnje da se učinkovito natječu u obujmu s konvencionalnom proizvodnjom. Izvješće navodi naknadnu{3}}produktivnost obrade kao pojedinačnu najučinkovitiju polugu za smanjenje jediničnih troškova aditivne proizvodnje u velikom obimu.

Na razini tvrtke, Sunhingstones je uskladio svoju kvalitetu usluge metalnog 3D ispisa i proizvodne sustave s ovim evoluirajućim standardima, ulažući u kapacitet serijske toplinske obrade, automatiziranu završnu obradu površine, digitalnu infrastrukturu sljedivosti i upravljanje kvalitetom temeljeno na SPC-. Ova su ulaganja osmišljena kako bi podržali korisnike u prijelazu s prototipa na količinske programe bez propusnosti i troškova koji su povijesno otežavali prijelaz.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Sljedeća pitanja odražavaju brige koje najčešće postavljaju inženjeri i voditelji nabave koji procjenjuju aditivni metalni 3D ispis za masovnu proizvodnju - i povezuju se izravno sa scenarijem proizvodnje opisanim na početku ovog članka.

P1: Je li naknadna-obrada uvijek potrebna za metalne 3D tiskane dijelove u proizvodnji?

Za gotovo sve strukturne i funkcionalne primjene, da. Kao-izgrađeni metalni dijelovi za 3D ispis sadrže zaostalo naprezanje, hrapavost površine koja obično premašuje funkcionalne zahtjeve i - ovisno o primjeni - poroznost koju mora zatvoriti HIP. Posebni potrebni koraci naknadne-obrade ovise o primjeni, 3D leguri metalnog materijala i primjenjivim industrijskim standardima. Ne-strukturalne komponente bez zahtjeva za završnu obradu površine ili mehaničkih svojstava mogu se koristiti u-izgrađenom stanju, ali one predstavljaju mali dio programa količinske proizvodnje.

P2: Pri kojem obujmu proizvodnje post{1}}obrada postaje ekonomski isplativa za metalni 3D ispis?

Obujam -pokrića ovisi o potrebnim-koracima naknadne obrade i stupnju primijenjene automatizacije. Kao opća referenca, podaci o proizvodnji tvrtke Sunhingstones pokazuju da programi iznad približno 50 jedinica mjesečno počinju imati značajne koristi od toplinske obrade u serijama i masovne završne obrade, s daljnjim prednostima inspekcije temeljene na SPC-i iznad 100 jedinica mjesečno. Robotska automatizacija uklanjanja nosača i završne obrade površina obično zahtijeva 200 ili više jedinica mjesečno kako bi se opravdalo ulaganje u programiranje i učvršćenje.

P3: Kako post{1}}obrada utječe na vrijeme isporuke programa usluge 3D ispisa metala?

Naknadna{0}}obrada obično je najdulji element ukupnog vremena proizvodnje u proizvodnom programu metalnog tiska, a ne sam ispis. U loše isplaniranom tijeku rada, naknadna-obrada može trajati dva do četiri puta duže od izrade. U dobro-osmišljenom radnom tijeku masovne proizvodnje - sa šaržnom toplinskom obradom, automatiziranom doradom i paralelnom inspekcijom - nakon-vrijeme obrade može se smanjiti na jedan do dva dana po seriji. Ključ je u dizajniranju tijeka naknadne-obrade za obujam proizvodnje prije pokretanja programa, a ne naknadnoj prilagodbi procesa iz-ere prototipa.

P4: Koje su legure 3D metalnog materijala najkompatibilnije s automatiziranom naknadnom-obradom?

Nehrđajući čelik 316L i 17-4PH, titan Ti6Al4V i aluminij AlSi10Mg legure su s najrazvijenijim automatiziranim procesima post-obrade, što odražava njihovu prevalenciju u programima usluga 3D ispisa volumena metala. Svi su kompatibilni sa šaržnom toplinskom obradom, vibracijskom ili masovnom završnom obradom i automatiziranom CNC obradom. Reaktivne legure kao što su čisti titan i neke aluminijske legure zahtijevaju rukovanje inertnom atmosferom tijekom toplinske obrade, što dodaje složenost procesa, ali ne sprječava suštinski naknadnu obradu volumena.

P5: Kako Sunhingstones upravlja dosljednošću naknadne-obrade u velikim serijama?

Kroz kombinaciju dokumentiranih procesnih postupaka, kalibrirane i nadzirane opreme, statističke kontrole procesa kritičnih dimenzija i potpune digitalne sljedivosti koja povezuje svaki dio s njegovom izradom, toplinskom obradom i evidencijom pregleda. Za programe koji se ponavljaju, Sunhingstones uspostavlja namjenske kadence procesa za toplinsku obradu i završnu obradu, osiguravajući dosljednu propusnost bez varijabilnosti rasporeda koja utječe na -naknadnu-obradu zajedničkih resursa.

P6: Može li se zajamčiti da će naknadna-kvaliteta obrade ostati konzistentna kako se povećava količina 3D ispisa s dodacima metala?

Da, ali samo ako je radni tijek -naknadne obrade osmišljen za ciljni volumen od samog početka. Dosljednost u volumenu zahtijeva stabilne, automatizirane procese s kvantificiranom sposobnošću (Cpk podaci), a ne ručni procesi koji se brže izvode. Studija slučaja Sunhingstones u ovom članku pokazuje da je postignuto smanjenje od 70% u post{4}}vremenu obrade po dijelu uz prvi-prinos od 98,6% -, što je rezultat koji ne bi bio moguć bez prethodnog redizajna tijeka rada.

Zaključak: naknadna-obrada je problem proizvodnog inženjeringa, a ne proizvodno ograničenje

Voditelj proizvodnje u početnom scenariju izgubio je narudžbu ne zato što aditivni metalni 3D ispis nije isporučio, već zato što naknadna-obrada nikada nije bila dizajnirana za količinu koju je kupac trebao. To je neuspjeh u inženjerskom planiranju i to je onaj koji industrija postupno rješava.

Naknadna-obrada za metalni tisak kompatibilna je s masovnom proizvodnjom -, ali ta kompatibilnost nije automatska. Zahtijeva istu sustavnu inženjersku pažnju koja je primijenjena na sam proces ispisa: DfAM za smanjenje opterećenja podrške, toplinsku obradu u serijama za smanjenje troškova po-dijela i vremena isporuke, automatiziranu završnu obradu površine za uklanjanje varijabilnosti operatera, inspekciju temeljenu na SPC-za održavanje kvalitete pri protoku i digitalnu sljedivost kako bi se zadovoljili zahtjevi za dokumentacijom reguliranih kupaca.

Sunhingstones je pokazao u proizvodnji da ova načela, primijenjena zajedno, mogu smanjiti vrijeme post{0}}obrade po dijelu za 70% uz održavanje metrike kvalitete koja zadovoljava kupčeve i regulatorne zahtjeve. Ako vaša organizacija procjenjuje prijelaz s prototipa na metalni 3D ispis s dodatkom volumena ili se susreće s uskim grlom nakon-obrade opisanim u ovom članku, Sunhingstonesov proizvodni inženjerski tim dostupan je za pregled vašeg trenutnog tijeka rada i identificiranje mogućnosti poboljšanja najveće-vrijednosti.

Reference i dodatna literatura

Sljedeći izvori informirali su podatke i tehnički sadržaj citiran u ovom članku:

1. Tržišta i tržišta (2024). Tržište proizvodnje metalnih aditiva - Globalna prognoza do 2030. www.marketsandmarkets.com/Market-Izvješća/metal-aditiv-proizvodnja-tržište-101143730.html

2. Deloitte (2023). Skalirajuća aditivna proizvodnja: prepreke i čimbenici u industrijskoj proizvodnji. Deloitteov uvid. www2.deloitte.com/insights/us/en/focus/industry-4-0/additive-manufacturing-3d-printing.html

3.Wohlers Associates (2023). Wohlersovo izvješće 2023.: 3D ispis i aditivna proizvodnja - Globalno stanje industrije. Wohlersovi suradnici. www.wohlersassociates.com/wohlers-izvješće

4. Li, R. i sur. (2022). "Utjecaj DfAM-a na volumen potpore i vrijeme uklanjanja u laserskoj fuziji praha." Journal of Manufacturing Processes, 74, str. 212–224. doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.12.018

5. Udruga zrakoplovne industrije (2021.). Rezultati ankete o ocjeni kvalitete dobavljača aditivne proizvodnje. AIA. www.aia-aerospace.org/report/additive-proizvodnja-dobavljač-kvaliteta

6. Chen, W. i sur. (2022). "Učinci HIP-a na zamor nehrđajućeg čelika LPBF 316L." Znanost o materijalima i inženjerstvo A, 848, 143375. doi.org/10.1016/j.msea.2022.143375

7.ASTM International - ASTM F3303: Standard za aditivnu proizvodnju - Naknadna obrada. www.astm.org/f3303.html

8.CECIMO (2023). Preporuke politike aditivne proizvodnje za europsku industriju alatnih strojeva. Europsko udruženje industrije alatnih strojeva. www.cecimo.eu/publications/additive-manufacturing-policy-recommendations-2023

9. Kim, J. i sur. (2023). "Statistička kontrola procesa u aditivnoj proizvodnji: studija smanjenja troškova inspekcije." International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 125, str. 4401–4415. doi.org/10.1007/s00170-023-11234-x

10.AM-MOTION Consortium (2023). Plan za automatiziranu naknadnu-obradu u-aditivnoj proizvodnji velikih količina. Program Horizon Europe. www.am-motion.eu/roadmap