Vai veidņu remontam var izmantot dažādus metāla apdrukas materiālus?

1. Materiāla veiktspējas pielāgošana: no vienas lietas remonta līdz tās funkciju uzlabošanai
Galvenās lietas, kas jādara, lai salabotu veidni, ir atkal padarīt to ģeometriski pareizu, izturīgāku pret nodilumu, koroziju un termisko nogurumu. Dažādus metāla apdrukas materiālus var pielāgot dažādām remonta funkcijām, mainot to sastāvu un uzlabojot drukas procesu.
Nerūsējošā tērauda sērija: izdevīga iespēja visiem remontdarbiem
316L nerūsējošais tērauds ir viens no populārākajiem materiāliem veidņu labošanai, jo tas ir izturīgs un izturīgs pret rūsu. Tam ir liels drukas logs, tas var viegli reaģēt uz lāzera enerģiju, un drukājamie audi ir biezi. Tas labi darbojas veidņu nostiprināšanai, kurām jābūt ļoti tīrām, tostarp tām, ko izmanto pārtikas iepakošanai un sadzīves tehnikas čaulu izgatavošanai. Piemēram, uzņēmums, kas ražo sadzīves tehniku, izmantoja 316 l nerūsējošā tērauda 3D drukāšanu, lai nostiprinātu iesmidzināšanas veidņu atdalošo virsmu. Remonta slāņa un pamatnes metalurģiskās saites stiprība bija 450 MPa, un hlorīda jonu izturība pret koroziju bija trīs reizes labāka nekā standarta galvanizācijai. Laiks, kas nepieciešams lietu labošanai, tika samazināts no 7 dienām uz 48 stundām.
17-4PH martensīta nokrišņu rūdīšanas tērauds tiek apstrādāts, lai tas novecotu, kā rezultātā stiprināšanas fāzes izgulsnējas. Tā cietība ir HRC45-55, un tā ir piemērota lielas slodzes štancēšanas presformu malu remontam. Šo vielu izmantoja noteikts automašīnu detaļu ražotājs, lai nostiprinātu progresīvas izliektas veidnes, kas nodrošināja to kalpošanas laiku 200 000 reižu ilgāk un par 60% samazināja vienas detaļas nostiprināšanas izmaksas.
Tool Steel sērija: liels solis uz priekšu veiktspējā karstā vidē
Tā kā tas var izturēt termisko nogurumu un sacietēt, H13 karstās apstrādes presformas tērauds bieži tiek izmantots, lai nostiprinātu presformas -liešanas veidnes. Tradicionālajā remontā H13 tēraudam ir jākontrolē tā graudu lielums, to kaljot un termiski apstrādājot. No otras puses, 3D drukāšanā ar virzītas enerģijas nogulsnēšanas (DED) tehnoloģiju var tieši radīt nelielas graudainas struktūras (ASTM 8. -10. klase). H13 tērauda 3D drukāšana tika izmantota, lai nostiprinātu dzinēja cilindru bloka presformas serdi. Remontslāņa termiskā noguruma kalpošanas laiks bija 12 000 reižu ilgāks nekā parastajai metināšanai. Tam nav nepieciešama turpmāka termiskā apstrāde, kas samazina piegādes laiku uz pusi.
D2 instrumentu tēraudam ir augsts oglekļa un hroma saturs (C 1,5%, Cr 12%), un Rokvela cietība ir HRC60 vai augstāka. Tas ir piemērots aukstās štancēšanas presformu griešanas malu nostiprināšanai. Viens elektronisko savienotāju ražotājs izmantoja D2 tērauda 3D drukāšanu, lai noteiktu precīzu štancēšanas presformu. Pēc remonta urbuma augstums samazinājās no 0,05 mm līdz 0,01 mm, un produkta sertifikācijas līmenis palielinājās no 92% līdz 98%.
Augstas{0}}temperatūras sakausējumu sērijas: veiktspējas garantija pat vissliktākajos darba apstākļos
Augstas temperatūras sakausējumi uz niķeļa-bāzes, piemēram, Inconel 718, saglabā izturību 650 grādu leņķī, un tos var izmantot gaisa kuģu dzinēju lāpstiņu veidņu nostiprināšanai un augstas -temperatūras kalšanai. Inconel 718, visticamāk, neizdosies tradicionālo remontu laikā termiskās plaisas dēļ. Tomēr 3D drukāšana var apturēt kolonnu kristālu veidošanos un saglabāt plaisu ātrumu zem 0,1%, mainot skenēšanas taktiku (šāda starpslāņa rotācija par 67 grādiem) un enerģijas blīvumu (80–100 J/mm³). Aviācijas ražotājs izmantoja Inconel 718, lai nostiprinātu veidnes turbīnu disku kalšanai. Pēc 620 grādu/10 000 termiskiem cikliem remontslānis neplaisāja, un veidnes kalpošanas laiks tika pagarināts līdz trīs reizes lielākam par oriģinālo veidni.
Vara sakausējuma sērija: īpaši pielāgota iespēja ātri atbrīvoties no karstuma
Vara sakausējumi, piemēram, CuCrZr, ir lieliski piemēroti veidņu dzesēšanas sistēmu nostiprināšanai, jo tie var ļoti labi vadīt siltumu ar siltumvadītspēju 200–300 W/(m · K). Strukturālo ierobežojumu dēļ dzesēšanas ūdens kanāls tradicionālajos urbšanas procesos, iespējams, atdziest nevienmērīgi. Izmantojot 3D drukāšanu, jūs varat nekavējoties izveidot konformālu dzesēšanas kanālu. Automašīnas bufera veidne tika fiksēta ar CuCrZr sakausējuma 3D drukāšanu. Tādējādi dzesēšanas ūdens ķēde strādāja par 40% labāk, laiks, kas bija nepieciešams viena gabala izgatavošanai, tika samazināts no 18 sekundēm uz 12 sekundēm un enerģijas patēriņš par 22%.
2. Procesa pielāgojamība: no viena remonta līdz kompozītmateriālu izgatavošanai
Metāla 3D drukāšanas remonta veidņu galvenā priekšrocība ir tā, ka tās ir pietiekami elastīgas, lai nodrošinātu precīzu remonta veiktspēju, izmantojot materiālu, metožu un konstrukciju kopīgu projektēšanu.
Lāzera selektīvā kausēšana (SLM): standarta tehnoloģija augstas precizitātes remontam
SLM tehnoloģija izmanto lāzera plankumus, kas ir 25 līdz 50 μm plati, lai salabotu lietas ar ļoti maziem defektiem, tostarp precīzās veidnes. Remontējot pusvadītāju iesaiņojuma veidni, tika izmantota SLM tehnoloģija, lai izdrukātu 0,05 mm biezu 17-4PH tērauda remontslāni ar izmēru precizitāti ± 0,02 mm un virsmas raupjumu Ra mazāku vai vienādu ar 0,8 μm. Pēc nostiprināšanas veidni var nekavējoties sākt ražošanā bez nepieciešamības atkārtoti pulēt.
Elektronu staru kausēšana (EBM): jauns veids, kā ātri un vienkārši salabot augstas{0}}temperatūras sakausējumus
EBM tehnika izmanto elektronu starus kā siltuma avotu, lai ātri izveidotu tādu materiālu prototipus kā varš un titāns, kas labi atstaro gaismu vakuumā. Lai salabotu veidni raķešu dzinēja sadegšanas kamerai, CuCrZr sakausējuma dzesēšanas kanālu drukāšanai tika izmantota EBM tehnoloģija. Tas tika darīts ar ātrumu 200 cm³/h, kas ir piecas reizes ātrāk nekā SLM tehnoloģija. Remontslāņa blīvums bija 99,9%, un siltumvadītspēja bija līdzīga kalumiem.
Virzīta enerģijas nogulsnēšanās (DED): ātra labošana lielām veidnēm
DED tehnoloģija ļauj ātri salabot lielas veidnes, vienlaikus padodot pulveri. Tas labi darbojas, lai piestiprinātu milzīgas iekārtas, piemēram,-liešanas veidnes un kalšanas veidnes. DED tehnoloģija tika izmantota, lai uz vēja turbīnas gultņa kalšanas veidnes uzdrukātu H13 tērauda remontslāni 0,5 m² platībā. Laiks, kas bija nepieciešams problēmas novēršanai, tika samazināts no 15 dienām līdz 72 stundām, un savienojuma stiprums starp remonta slāni un pamatni sasniedza 500 MPa, kas ir nepieciešams augstspiediena kalšanas iestatījumiem.
3. Izmantošana uzņēmējdarbībā: no lietu labošanas šajā jomā līdz visa dzīves cikla pārvaldībai
Metāla 3D drukas remonta tehnoloģija ir attīstījusies no vienas veidnes remonta uz veidņu dzīves cikla pārvaldību, izveidojot slēgta cikla sistēmu "profilaktiskā remonta funkcionālās jaunināšanas atjaunošanai":
Profilaktiskais remonts: apkope, kas balstās uz datiem un tiek veikta pirms laika
3D drukas remontu var veikt pirms laika, ievietojot veidnē sensorus, lai reāllaikā sekotu līdzi temperatūrai un stresam, un izmantojot digitālo dvīņu tehnoloģiju, lai uzminētu, kur veidne sabojāsies. Konkrēts uzņēmums, kas ražo automašīnu detaļas, ir ievietojis temperatūras sensorus presformās-. Kad iekšējā temperatūra pārsniedz kritisko līmeni, CuCrZr sakausējuma 3D drukas remonta procedūra tiek sākta pati par sevi. Tādējādi veidne kalpo 500 000 reižu ilgāk nekā citādi.
Funkcionāls jauninājums: domājiet par remontu kā veidu, kā uzlabot lietas
Remonta procesā mēs izmantojam jaunas struktūras, piemēram, konformālu dzesēšanu un vieglu režģi, lai veidne darbotos labāk. Mobilā tālruņa vāciņa iesmidzināšanas veidnes remontā tika izmantota 3D drukāšana, lai veidnes kodolam pievienotu dzesēšanas kanālus, kas tika optimizēti topoloģijai. Tas samazina izstrādājuma deformācijas kropļojumus no 0,8 mm līdz 0,2 mm. Režģa struktūra tika izmantota arī, lai samazinātu veidnes svaru par 30% un tās enerģijas izmantošanu par 15%.
Atkārtota ražošana: ir vērts atjaunot aprites ekonomikā
Izmantojot 3D drukas tehnoloģiju, lai pārtaisītu salauztas veidnes, remonta izmaksas var samazināt līdz 40% no jaunu veidņu izmaksām. Lidmašīnas dzinēja lāpstiņas veidnes atjaunošanas procesā nolietotais dobums tika fiksēts ar Inconel 718 sakausējuma 3D druku. Pēc labošanas veidne strādāja par 90%, kā arī jauna, un laiks, kas bija nepieciešams tās labošanai, pagāja no 3 mēnešiem līdz 3 nedēļām, kas ietaupīja daudz naudas ražošanā.