"Mēs saņēmām skaistas detaļas, - bet bez dokumentiem. Tagad mēs nevaram pierādīt, ka tās atbilst specifikācijām."
Izklausās pazīstami? Ja esat iegādājies metāla 3D drukāšanas daļas kosmosa, medicīnas, aizsardzības vai augstas veiktspējas rūpnieciskām vajadzībām, iespējams, esat pārdzīvojis šo neapmierinātību. Komponenti izskatās lieliski uz virsmas. Viņi ierodas laikā. Taču, kad jūsu kvalitātes komanda vai regulators pieprasa visus metāla 3D drukāšanas{6}}apstrādes posmus, klusums ir apdullinošs. Pēkšņi šīs "skaistās" daļas kļūst par dārgām galvassāpēm - aizkavētu sūtījumu, neveiksmīgu auditu vai tiešu noraidījumu.
Mūsdienu regulētajās piegādes ķēdēs pēc-apstrādes dokumentācija-nav patīkama{2}}. Tas ir klusais darījumu lauzējs, kas atdala uzticamus metāla piedevu ražošanas rūpnīcas partnerus no riskantajiem. Nozares dati liecina, ka ievērojama daļa rūpniecisko detaļu noraidīšanas progresīvā ražošanā izriet no nepilnībām procesa ierakstos, īpaši saistībā ar termisko apstrādi un apdari. Pircējiem, kuri tiecas pēc precizitātes SLM 3D drukāšanas procesā vai 3D drukāšanas misiņa daļām, pilnas dokumentācijas izlaišana var pārvērst daudzsološo prototipu dārgā lūžņā.
Uzņēmums Sunhingstones ir vairākkārt redzējis šo problēmu kā 3D drukāšanas misiņa detaļu ražotājs un metāla 3D drukāto detaļu vairumtirdzniecības piegādātājs. Tāpēc mēs uzskatām visaptverošus ierakstus kā standarta -nevis papildinājumu-. Šajā rokasgrāmatā mēs precīzi noskaidrosim, ko ietver metāla 3D drukāšanas pēc-apstrāde, kāpēc dokumentācija ir kļuvusi neapspriežama, kas jāiekļauj pilnā komplektācijā un kā pareizi pārbaudīt piegādātājus. Nirsim iekšā.
Kas īsti ir pēc{0}}apstrāde metāla 3D drukāšanā?
Metāla 3D drukāšana, jo īpaši izmantojot pulvera slāņa saplūšanas tehnoloģijas, piemēram, SLM (Selective Laser Melting), nerada -izmantošanai-gatavu daļu tieši no konstrukcijas plāksnes. Šis process rada unikālus izaicinājumus, kam nepieciešama strukturēta pēc-apstrādes ķēde.
LaikāSLM 3D drukas process, jaudīgs{0}}lāzers selektīvi izkausē metāla pulveri slāni pa slānim inertā atmosfērā. Šī straujā kušana un atdzišana rada ievērojamus atlikušos spriegumus, potenciālu porainību un raupju virsmu, kas tiek veidota (bieži vien ar daļēji izkusušām daļiņām). Gandrīz vienmēr ir nepieciešamas atbalsta konstrukcijas, lai novērstu deformāciju vai sabrukšanu, īpaši sarežģītu ģeometriju gadījumā.
Pilnas metāla 3D drukāšanas{1}}pēcapstrādes darbības parasti ietver:
Pulvera noņemšana un atbalsta noņemšana: lieko pulveri notīra (bieži vien tiek pārstrādāts), un balsti tiek nogriezti mehāniski vai ar EDM/stieples griešanu.
Sprieguma samazināšana: kontrolēta termiskā apstrāde, lai samazinātu iekšējo spriegumu un novērstu deformāciju vai plaisāšanu.
Karstā izostatiskā presēšana (HIP): augsta temperatūra un spiediens inertās gāzes vidē, lai aizvērtu iekšējos tukšumus, uzlabotu blīvumu un uzlabotu noguruma īpašības -, kas ir būtiskas augstas-uzticamības lietojumiem.
Termiskā apstrāde/atlaidināšana: pielāgoti cikli, lai optimizētu mikrostruktūru, cietību, elastību vai citas mehāniskās īpašības.
Apstrāde vai CNC apdare: stingrām SLM drukāšanas pielaidēm uz kritiskiem izmēriem vai savienojošām virsmām.
Virsmas apdare: paņēmieni, piemēram, lodīšu strūkla, apgriešana, elektropulēšana vai pulēšana, lai sasniegtu nepieciešamometāla 3D drukavirsmas apdare (mēra Ra vērtībās).
Pārbaude un testēšana: izmēru pārbaudes, virsmas raupjuma mērīšana, nesagraujošā pārbaude (NDT) un dažkārt destruktīva pārbaude apstiprināšanai.
Šīs darbības nav piemērotas-izmēram-visiem-visiem. 3D drukāšanas misiņa daļas, piemēram, misiņa unikālās siltumvadītspējas, zemākas kušanas temperatūras un oksidācijas jutības dēļ uzvedas atšķirīgi no nerūsējošā tērauda vai titāna. Misiņam var būt nepieciešami maigāki termiskie cikli, lai izvairītos no cinkošanas vai pārmērīgas graudu augšanas, un tā virsmas apdare bieži ir vērsta uz gludas, estētiskas vai pret koroziju izturīgas apdares iegūšanu, neapdraudot izmēru precizitāti.
Ja šīs metāla 3D drukāšanas pēc{1}}apstrādes darbības netiek pareizi sakārtotas un kontrolētas, detaļas var neizdoties ekspluatācijā -, pat ja sākotnēji tās izskatās nevainojamas. SLM detaļu kvalitātes kontrole sākas ar izpratni, ka "izdrukātā" daļa ir tikai pusceļā.
Kāpēc dokumentācija vairs nav obligāta?
Normatīvais spiediens ir padarījis metāla 3D drukāšanas dokumentēšanu par pamatprasību ikvienam, kas veic piegādi kosmosa, medicīnas, aizsardzības, autobūves vai enerģētikas nozarē. Jūs ne tikai iegādājaties detaļas, - jūs pērkat pierādījumu, ka šīs daļas ir atkārtojamas, izsekojamas un atbilst prasībām.
Galvenie draiveri ietver:
Izsekojamības prasības: Pilna materiāla ciltsraksti (pulvera partija, piegādātāja sertifikāti) katrā termiskajā un mehāniskajā darbībā.
ISO/ASTM AM standarti: tādi ietvari kā ISO/ASTM 52908 (pulvera slāņa kausēšanas metālu pēcapstrāde, pārbaude un testēšana), ASTM F3301 (termiskā pēcapstrāde PBF metāliem) un saistītie norādījumi uzsver dokumentētus kvalifikācijas procesus.
Nozarei{0}}specifiski noteikumi: FAA, EASA, FDA, ITAR un AS9100 pieprasa pārbaudāmus ierakstus kritiskajām daļām.
Eksporta un piegādes ķēdes noteikumi: mainīgās izsekojamības prasības (tostarp piezīmes no iestādēm, kas koncentrējas uz drošu transportēšanu un atbilstību) liek ražotājiem visā pasaulē formalizēt ierakstus.
Saskaņā ar nozares analīzi, arvien vairāk nopietnu rūpniecisko AM pircēju tagad pieprasa materiālu sertifikāciju un detalizētus procesu žurnālus ar katru pasūtījumu. Šī maiņa atspoguļo metāla piedevu ražošanas nobriešanu -, pārejot no prototipu izstrādes uz sērijveida ražošanu, kur viena nedokumentēta novirze var pārvērsties par masveida atsaukšanu vai sertifikācijas kļūmēm.
Īsāk sakot: skaistas detaļas bez dokumentiem ir atbildība. Pilna SLM detaļu kvalitātes kontroles dokumentācija aizsargā visus ķēdes dalībniekus.
Kas jāaptver pilnīgam ziņu{0}}apstrādes ierakstam
Profesionālam metāla 3D drukas piegādātājam ir jāpiegādā visaptveroša dokumentācijas pakete. Šeit ir praktisks, skenējams kontrolsaraksts metāla 3D drukāšanas pēc-apstrādes darbībām un SLM detaļu kvalitātes kontrolei.
Būvējuma parametru žurnāls - Lāzera jauda, skenēšanas ātrums, atstarpes starp lūkām, slāņa biezums, uzbūves orientācija un iekārtas kalibrēšanas ieraksti konkrētajam darbam.
Stresa mazināšanas/HIP cikla ieraksti - Krāšņu diagrammas, kurās parādīts laiks, temperatūra, spiediens (HIP), atmosfēra un dzesēšanas ātrums.
Termiskās apstrādes sertifikāti - Detalizēti protokoli jebkurai atkausēšanai, šķīduma apstrādei vai novecošanai, tostarp faktiskie un mērķa parametri un termopāra dati.
Izmēru pārbaudes ziņojums - CMM vai lāzerskenēšanas dati, kas apliecina SLM drukāšanas pielaides attiecībā pret zīmēšanas prasībām, tostarp salīdzinājumi pirms/pēc pēcapstrādes{1}}.
Virsmas raupjuma dati - Ra/Rz mērījumi noteiktās vietās, izmantojot metodes (profilometru vai optisko) un pieņemšanas kritērijus metāla 3D drukas virsmas apdarei.
Materiāla izsekojamības sertifikāts - Pulvera ķīmija, partijas numurs, piegādātāja CoC un visa pārstrādes vēsture ar vadīklām.
Galīgā kvalitātes kontroles paraksts-izslēgts - Vizuāla pārbaude, NDT rezultāti (ja piemērojams), mehāniskā pārbaude (stiepums, cietība utt.) un apstiprinājuma paraksti ar datumiem.
Šī pakete pārvērš jūsu vairumtirdzniecības metāla 3D drukāto detaļu pasūtījumu par attaisnojamu, pārbaudāmu piegādi. Sunhingstones mēs to nodrošinām kā standartu katrā ražošanas ciklā.
Sunhingstones gadījuma izpēte: kā pilnīga dokumentācija ietaupīja klientam 40 000 $
Aviācijas un kosmosa klients pie mums ieradās pēc sāpīgas pieredzes ar citu3D drukas misiņšdetaļu ražotājs. Viņi bija pasūtījuši pielāgotus misiņa kronšteinus, izmantojot SLM - vieglas, sarežģītas ģeometrijas ar iekšējiem kanāliem, ko tradicionālā apstrāde nevarēja ekonomiski sasniegt.
Pirmais piegādātājs piegādāja detaļas, kas izskatījās lieliski, taču tika piegādātas ar minimālu dokumentu noformēšanu: tikai pamata uzbūves kopsavilkums, bez termiskā cikla detaļām, bez virsmas datiem un bez izsekojamiem HIP ierakstiem. Ienākošās pārbaudes un pirmās -raksta pārskatīšanas laikā klients nevarēja pārbaudīt atbilstību savām stingrajām pielaidēm un noguruma prasībām. Detaļu kvalifikācija neizdevās. Pārstrādāšana, aizkavēšanās un paātrināta piegāde saskaitījās ātri.
Mēs atkārtoti{0}}vadījām darbu mūsu metāla piedevu ražošanas rūpnīcā. Izmantojot optimizētus SLM 3D drukāšanas procesa parametrus misiņam, mēs veicām pilnu pēc-apstrādes ķēdi ar rūpīgiem ierakstiem. Dokumentācijas paketē bija iekļauts viss, sākot no baļķiem līdz galīgajiem virsmas raupjuma datiem, kas pierāda nepieciešamo apdari.
Rezultāts? Detaļas izturēja pirmo{0}}izstrādājuma pārbaudi pirmajā mēģinājumā. Klients izvairījās no vēl vienas ražošanas kārtas, nogrieza nedēļas no laika grafika un ietaupīja aptuveni 40 000 USD no pārstrādes, lūžņiem un grafika novirzes. Vēl svarīgāk ir tas, ka viņi ieguva pārliecību, lai pielāgotu dizainu lielākam apjomam.
Tā ir ikdienas realitāte pircējiem, kuri sadarbojas ar piegādātājiem, kuri nopietni uztver metāla 3D drukāšanas dokumentēšanu.
Kā noteikt, vai jūsu metāla 3D drukas piegādātājs patiešām dokumentē pareizi
Nepieņemiet prasības pēc nominālvērtības. Izmantojiet šo praktisko pircēja kontrolsarakstu, novērtējot jebkuru metāla 3D drukas ražotāju vai metāla 3D drukāto detaļu vairumtirdzniecības piegādātāju:
Zaļie karogi:
Citēšanas laikā viņi aktīvi piedāvā pilnu dokumentācijas veidni vai pakotnes paraugus.
Atsauces uz konkrētiem standartiem (ISO/ASTM 529xx sērija, ASTM F3301 utt.) to procesu aprakstos.
Izsekojamības sistēmas, kas saista pulvera partiju ar galīgo daļu sērijas numuriem.
Vēlme apspriest SLM detaļu kvalitātes kontroles detaļas, piemēram, HIP parametrus vai virsmas mērīšanas metodes.
ESTA vai līdzvērtīgas atbilstības piezīmes starptautiskiem sūtījumiem, kur izsekojamība ir svarīga.
Sarkanie karogi:
Neskaidras atbildes, piemēram, "Mēs darām visas parastās lietas" bez specifikas.
Standarta noteikumos nav minēts pēc{0}}pēcapstrādes ierakstiem.
Nevēlēšanās dalīties ar dokumentu paraugiem vai atļaut kvalitātes auditu.
Koncentrējieties tikai uz cenu un izpildes laiku, ignorējot sertifikācijas vajadzības.
Galvenie jautājumi, kas jāuzdod:
Vai varat sniegt līdzīgas misiņa vai metāla daļas pēcapstrādes{0}}dokumentācijas pakotnes paraugu?
Kā jūs reģistrējat un pārbaudāt termiskos ciklus metāla 3D drukāšanas pēc{1}}apstrādes darbībām?
Kādi virsmas apdares dati un pielaides ziņojumi tiek pievienoti katram pasūtījumam?
Vai jūsu procesi ir kvalificēti atbilstoši attiecīgajiem ISO/ASTM AM standartiem?
Uzņēmumā Sunhingstones pilna dokumentācija ir mūsu bāzes līnija. Mēs to iekļaujam katrā citātā, lai jums nekad nebūtu jājautā divreiz.
FAQ
Vai visai metāla 3D drukāšanai ir nepieciešama pēc-apstrāde? Gandrīz vienmēr, jā -, īpaši funkcionālām vai regulējamām daļām. Pat "būvētiem" prototipiem parasti ir nepieciešams vismaz atbalsta noņemšana un pamata stresa mazināšana. Augstas veiktspējas-lietotnēm ir nepieciešama visa ķēde.
Kādiem dokumentiem jābūt kopā ar metāla 3D drukātajām daļām? Vismaz: būvbaļķis, termiskās apstrādes ieraksti (spriedzes samazināšana/HIP/termiskā apstrāde), izmēru pārbaudes ziņojums, virsmas apdares dati, materiālu sertifikāti un galīgais kvalitātes kontroles apstiprinājums.
Vai SLM ir tas pats, kas DMLS? Tie būtībā ir viens un tas pats lāzera pulvera slāņa saplūšanas process (pilnīga pulvera kausēšana). Terminoloģija atšķiras atkarībā no ražotāja, taču pēc-apstrādes prasības un kvalitātes kontroles vajadzības ir salīdzināmas.
Kā 3D drukas misiņš atšķiras no tērauda? Misiņam ir dažādas termiskās īpašības, tādēļ ir nepieciešami pielāgoti lāzera parametri, maigāka termiskā apstrāde, lai pārvaldītu cinka nepastāvību, un bieži vien specifiska virsmas apdare, lai nodrošinātu izturību pret koroziju vai estētiku. Arī pielaides un saraušanās uzvedība atšķiras.
Kādi standarti attiecas uz AM pēcapstrādes dokumentāciju? Galvenie no tiem ir ISO/ASTM 52908 PBF pēc-apstrādei/pārbaudei, ASTM F3301 termiskajai pēcapstrādei un plašāki kvalifikācijas standarti, piemēram, ISO/ASTM 52920.
Vai es varu iegūt sertificētas detaļas no metāla 3D drukas rūpnīcas? Jā -, ja rūpnīcā tiek nodrošināta spēcīga SLM detaļu kvalitātes kontrole un tiek nodrošināta pilnīga izsekojamība. Meklējiet piegādātājus ar pieredzi regulētās nozarēs.
Vai esat gatavs ar pārliecību iegūt avotus?
Nākamreiz, kad iegādājaties metāla 3D drukātās detaļas, nejautājiet tikai par cenu un izpildes laiku -, jautājiet par dokumentiem. Pareizais metāla piedevu ražošanas partneris padarīs visu pēc-dokumentācijas apstrādi bez piepūles.
Uzņēmums Sunhingstones piegādā augstas{0}}kvalitatīvas SLM 3D drukāšanas procesa daļas no materiāliem, tostarp misiņa, ar pilniem ierakstiem standarta aprīkojumā. Neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešami prototipi vai vairumtirdzniecības metāla 3D drukātās detaļas, mūsu komanda nodrošina SLM detaļu kvalitātes kontroli, kurai varat uzticēties.
Pieprasiet piedāvājumu jau šodien un saņemiet mūsu pilnu dokumentācijas kontrolsarakstu kopā ar katru piedāvājumu. Vai arī lejupielādējiet mūsu iespēju rokasgrāmatu, lai uzzinātu, kā mēs atbalstām sarežģītas 3D drukāšanas misiņa daļas un citus metālus.
Izgatavosim detaļas, kas ne tikai izskatās pareizi -, bet arī pierāda, ka tām ir taisnība.
Atsauces
Wohlers Report 2023 (Wohlers Associates)
ASM International Additive Manufacturing resursi
ISO/ASTM 52904 un saistītie AM procesa dokumentācijas standarti (iso.org)
ASTM F3187 un F3301 rokasgrāmatas
Amerikas ražotāju un ANSI AMSC standartizācijas ceļvedis
ESTA izsekojamības atbilstības vadlīnijas