Kā sinerģijā var attīstīties metāla 3D drukāšana un rūpniecība 4.0?

一, strādājot kopā ar tehnoloģiju: pārmaiņas no "fiziskās ražošanas" uz "digitālo ražošanu"
1. Digitālais dvīnis: Virtuālās un reālās pasaules savienošana
Rūpniecības centrā 4.0 pamatā ir reālas - laika saiknes veidošana starp digitālo un fizisko pasauli. Metāla 3D drukāšana ir galvenais rīks digitālo dvīņu izgatavošanai, jo tas ir digitāls. Aviācijas un kosmosa rūpniecība ir labs piemērs. Digitālā dvīņu sistēma var tieši importēt Dizaina datus titāna leģētā kajīšu segmentiem, kurus iespiedusi trešā Ķīnas Aerospace Science and Industry Corporation akadēmija, izmantojot SLM (selektīvās lāzera kausēšanas) tehnoloģiju. Tas ļauj sistēmai simulēt veiktspējas parametrus, piemēram, termisko deformāciju un materiālu sadalījumu spriegumā skarbā vidē. Šī slēgtā - "dizaina simulācijas ražošanas optimizācijas" cilpa ir samazinājusi laiku, kas nepieciešams, lai izpētītu un izstrādātu noteiktu raķešu motora sprauslas modeli no 18 mēnešiem, izmantojot tradicionālās metodes līdz 4 mēnešiem. Tas ir arī palielinājis materiālu izmantošanu par 40% un produkta ražu no 75% līdz 98%, izmantojot digitālos dvīņus, lai prognozētu plaisas risku.
2. Saprātīga procesa bibliotēka: pāreja no pieredzes, kas balstīta uz datiem
Izmantojot metāla 3D drukāšanu, parametri, piemēram, lāzera jauda, ​​skenēšanas ātrums un slāņa biezums, tieši ietekmē to, cik labi darbojas detaļas. Tradicionālajās metodēs inženieri izmanto savas zināšanas, lai veiktu parametru optimizāciju, kas ir dārga un prasa ilgu laiku. Rūpniecības 4.0 dēļ šis process tagad ir gudrāks: Hanbang Laser HBD P400 aprīkojumam ir iebūvēta - "apavu veidnes specifiskā procesa parametru bibliotēkā", kas automātiski atbilst labākajai parametru kombinācijai dažādu sarežģītu tekstūru kombinācijai, apskatot desmitiem tūkstošiem drukas datu. Tas pazemina alumīnija sakausējuma apavu veidņu sānu sienas raupjumu no RA12,5 μm līdz Ra3,2 μm un atbrīvojas no malas sabrukšanas defektiem, ko izraisa vecāku metožu kausēšanas baseina zuduma kontrole. Metāla 3D drukāšana ir kļuvusi no “mākslas” uz “zinātni”, pateicoties šai metodes optimizācijai, kuras pamatā ir lielie dati.
2, sinerģija ražošanā: pārmaiņas no "apjomradītiem ietaupījumiem" uz "darbības jomas ietaupījumiem"
1. Izplatītā ražošana: mainot pasaules piegādes ķēdi
Ideja par “tīkla ražošanu” no nozares 4.0 un metāla 3D drukas "pazemināšanas" īpašībām ir sanākusi kopā, lai radītu jaunu lietu veidošanas veidu. Piemēram, automašīnu rūpniecībā tradicionālajām piegādes ķēdēm ir vajadzīgas detaļas centrālajās rūpnīcās un pēc tam caur loģistiku nosūtītu uz globālās montāžas līnijām. Tas nozīmē, ka krājumu izmaksas ir augstas un reakcijas laiks ir lēns. Tiklīdz automašīnu uzņēmumi sāk izmantot Metal 3D drukāšanu, viņi var izveidot viedās rūpnīcas reģionālajos centrmezglos, iegūt dizaina datus no mākoņa un izdrukāt uz vietnes -. Viens piemērs ir jaunu elektrisko transportlīdzekļu zīmols, kas izmanto platīna blt - S800 aprīkojumu, lai vienlaikus drukātu alumīnija sakausējuma akumulatoru paplātes Eiropā, Ziemeļamerikā un Āzijā. To sauc par "vietējo dizainu vietējo drukas vietējo montāžu", un tas samazina piegādes laiku no 12 nedēļām līdz 2 nedēļām un palielina krājumu apgrozījumu par 300%.
2. Pārlaužot līniju starp piedevu un atņemto ražošanu ar hibrīdu ražošanu
Metāla 3D drukāšana var radīt sarežģītas struktūras, taču tradicionālā apstrāde joprojām ir nepieciešama, lai pārliecinātos, ka virsma ir gluda, un izmēri, cita starpā, ir robežās. Rūpniecībā 4.0. Ideja par "integrētu ražošanu" ir izraisījusi hibrīdu ražošanas tehnoloģijas pieaugumu. Piemēram, Lasertec 65 3 D aprīkojums, ko izlaiž vācu uzņēmums DMG MORI, apvieno SLM piedevu moduļus un piecus asu frēzēšanas atņemšanas moduļus tajā pašā platformā, kas var automātiski pabeigt visu "drukāšanas frēzēšanas pārbaudes" procesu. Izmantojot lidmašīnas motora asmeni kā piemēru, mašīna vispirms izdrukā tukšu ar dzesēšanas līnijām tā iekšpusē, izmantojot piedevu ražošanu. Pēc tam tiek izmantota atņemtā apstrāde, lai samazinātu virsmas raupjumu no RA25 m līdz RA0,8 m. Visu, nevis 45 stundas, nevis 45 stundas, kā to darīja iepriekš, ir nepieciešamas tikai 18 stundas, kas nozīmē par 60% mazāk atkritumu.
3, ekoloģiskā sadarbība: kā "tehnoloģiju sala" kļuva par "vērtību tīklu"
1. Atvērtas radošuma kultūras veidošana ar mākoņa platformu
Rūpniecības 4.0 "savstarpēja savienojuma" daļa ved Metāla 3D drukāšanu no vienas mašīnas izmantošanas uz darbu kopā mākonī. Izmantojot "Aerospace Cloud Network", Trešās Ķīnas Aerospace Science and Industry Corporation piedevu ražošanas centrs ir sasaistījis vairāk nekā 5000 metāla 3D printerus visā pasaulē, izveidojot "dizaina materiālu aprīkojuma pakalpojumu". Jebkura lieluma uzņēmumi var izmantot platformu, lai veiktu pasūtījumus drukātiem titāna sakausējuma medicīniskajiem implantiem, un sistēma tos uzreiz saskaņos ar labākajiem piegādātājiem. Pētnieki var ievietot jaunus materiālu procesa parametrus, lai cilvēki visā pasaulē varētu dalīties un pārbaudīt. Iekārtu ražotāji var redzēt, kā viņu mašīnas darbojas reāllaikā, prognozē problēmas pirms tās notiek, un izsūta apkopes plānus. Uzņēmums, kas ražo ortopēdisku aprīkojumu, ir samazinājis laiku, kas nepieciešams jauna produkta uzsākšanai no 24 mēnešiem līdz 8 mēnešiem, pateicoties šai atvērtajai ekosistēmai. Tas ir samazinājis arī pētniecības un attīstības izmaksas par 45%.
2. Padarot lietas, kas pēdējās: pārejot no "lineāras ekonomikas" uz "apļveida ekonomiku"
Rūpniecības 4.0 "zaļā ražošanas" ideja labi darbojas ar metāla 3D drukāšanu, jo tā ļauj veikt "- pieprasījuma ražošanā". Tradicionālajai atņemošajai ražošanai pirms laika ir jāizgatavo daudz standarta detaļu, kas iznieko materiālus un rada inventāra atlikumu. No otras puses, metāla 3D drukāšana var sasniegt "nulles krājumu ražošanu", izdrukājot tikai tās detaļas, kas vajadzīgas pēc pasūtījuma saņemšanas. Piemēram, vienā ēkas mašīnu uzņēmumā Platinum Blt - F400M aprīkojums ir iespiests par 30% mazāk hidraulisko atbalsta savienotāju, pateicoties topoloģijas optimizācijas dizainam. Tas nozīmēja, ka tika izmantoti par 85% vairāk izejvielu, salīdzinot ar 15% tradicionālajā kalšanā. Arī metāla pulvera pārstrādes un atkārtotas izmantošanas tehnoloģijas, piemēram, HBD P400 pilnībā slēgtā pulvera cirkulācijas sistēma, ir samazinājusi atkritumu daudzumu no 30% līdz 5%, kas nozīmē daudz mazāk oglekļa izmešu.