Jūs esat nosūtījis savu zīmējumu pieciem dažādiem piegādātājiem. Trīs piedāvāja ļoti atšķirīgas cenas, viens nekad neatbildēja, bet pēdējais lūdza pagaidīt sešas nedēļas, lai redzētu paraugu. Ja kādreiz esat mēģinājis iegūt titāna 3D drukas pakalpojumu jaunam produktam, tas, iespējams, izklausās pazīstami. Titāns ir viens no visgrūtāk apstrādājamajiem metāliem, viens no visdārgākajiem atkritumiem un viens no vismazāk piedodamajiem materiāliem, ja piegādātājs nezina, ko dara.
Arvien vairāk inženieru, produktu dizaineru un iepirkumu komandu - īpaši medicīnas ierīču pasaulē - atsakās no tradicionālās CNC apstrādes un tā vietā izmanto metālu piedevu ražošanu, arvien vairāk to iegādājoties no Ķīnas.
Šajā rokasgrāmatā mēs izskaidrosim, kāpēctitāna 3D drukair pacelšanās, kā process faktiski darbojas, kā izskatās īsts projekts no sākuma līdz beigām un kā izvēlēties ražotāju, kuram jūs varat uzticēt nākamo detaļu partiju.
Kāpēc vairāk pircēju izvēlas titāna 3D drukāšanu, nevis tradicionālo apstrādi
Titāna sakausējums ir spēcīgs, bioloģiski saderīgs un viegls, - tieši tāpēc to izmanto it visā, sākot no gaisa kuģu kronšteiniem līdz mugurkaula implantiem. Problēma ir tā, ka to ir arī ļoti grūti sagriezt. Viena sarežģīta titāna detaļa, kas apstrādāta no cieta bloka, var izšķiest 80-90% izejvielu kā lūžņus, un katrs izšķērdētais grams maksā naudu.
USD 2,0 miljardi līdz 2030. gadam
Paredzamais globālais titāna 3D drukas materiālu tirgus, kas katru gadu pieaugs par gandrīz 28% (Lucintel)
Veselības aprūpe un kosmosa nozare ir nosauktas par diviem lielākajiem šīs izaugsmes virzītājspēkiem, un ortopēdiskās 3D drukātās ierīces ir viens no visstraujāk augošajiem segmentiem visā medicīnas ierīču nozarē. Mūsu klientiem joprojām ir daži iemesli:
Šis ir laba titāna 3D drukas pakalpojuma galvenais solījums: mazāk atkritumu, lielāka dizaina brīvība un ātrāks ceļš no CAD faila līdz gatavai daļai.
Kas padara Ķīnu par globālu titāna sakausējuma 3D drukas ražošanas centru
Ķīna ir pavadījusi pēdējo desmit gadu laikā, veidojot vienu no vispilnīgākajām metāla piedevu ražošanas piegādes ķēdēm pasaulē - no titāna pulvera izsmidzināšanas līdz rūpnieciskiem-SLM printeriem līdz CNC pēc-apstrādei un virsmas apstrādei, kas bieži vien ir pieejama vienā rūpnieciskajā klasterī. Šī vertikālā integrācija ir liels iemesls, kāpēc titāna sakausējuma 3D drukas ražotājs, kas atrodas Ķīnā, parasti var kotēt ātrāk un zemāk nekā piegādātājs, kuram pulvera, drukāšanas un apdares ārpakalpojumi jānodod trīs atsevišķiem uzņēmumiem trīs dažādās valstīs.
Dažas lietas, ko pircēji pastāvīgi piemin, strādājot ar Ķīnas titāna 3D drukas rūpnīcu:
Protams, “atrodas Ķīnā” automātiski nenozīmē “uzticams” - mēs nonāksim pie tā, kā faktiski pārbaudīt rūpnīcu nedaudz tālāk.
Kā patiesībā darbojas titāna 3D drukāšana (vienkāršā angļu valodā)
Lielākā daļa titāna detaļu tiek izgatavotas, izmantojot procesu, ko sauc par selektīvo lāzerkausēšanu (SLM), ko dažreiz sauc arī par DMLS (tiešo metāla lāzera saķepināšanu). Padomājiet par to, piemēram, veidojot daļu neticami plānu kārtu pa vienam - lāzers izseko šī slāņa formu smalka titāna pulvera slānī, izkausējot to cietā metālā, pēc tam virsū tiek uzklāts jauns pulvera slānis un process atkārtojas. Slāni pa slānim no pulvera slāņa izaug cieta, blīva metāla daļa.
Kad drukāšana ir pabeigta, daļas parasti veic:
Ja esat lasījis šo tēmu, iespējams, esat saskāries ar terminu Ti6Al4V 3D drukāšana. Ti6Al4V (5. titāna klase) veido lielāko daļu mūsdienās drukāto titāna detaļu, un pamatota iemesla dēļ - tas piedāvā izcilu izturības-līdz-svara attiecību, spēcīgu izturību pret koroziju un, īpaši medicīniskiem nolūkiem, labu bioloģisko saderību. Tas ir tas pats sakausējums, ko izmanto lielai daļai ortopēdisko un zobu implantu visā pasaulē.
Reāls gadījuma pētījums: medicīnas ierīču projekts ar Shenzhen JR Precision Technology Co., Ltd.
Gadījuma izpēte
Shenzhen JR Precision Technology Co., Ltd., Ķīnā reģistrēts ražotājs, kas strādā ar titānu un citiem progresīviem sakausējumiem, vērsās medicīnas ierīču uzņēmumā, kuram bija nepieciešama pielāgota implanta sastāvdaļa ar porainu režģa struktūru, kas izstrādāta, lai veicinātu kaulu ieaugšanu pēc operācijas. Klients jau bija mēģinājis iegādāties detaļu, izmantojot tradicionālo CNC apstrādes piegādātāju, un saskārās ar divām problēmām: režģa ģeometriju vienkārši nebija iespējams apstrādāt tradicionāli, un vienības izmaksas pie maziem apjomiem padarīja projektu finansiāli neizpildāmu.
Komandas pieeja:
- Pārskatīja klienta dizaina failus un atzīmēja dažus ģeometrijas uzlabojumus, lai uzlabotu drukājamību, neapdraudot režģa funkciju
- Izgatavoja nelielu pirmo partiju, izmantojot SLM drukāšanu ar Ti6Al4V pulveri, lai apstiprinātu piemērotību, porainību un mehānisko veiktspēju pirms lielākas sērijas.
- Lietotā pēc{0}}apstrāde, tostarp termiskā apstrāde un precīza apstrāde uz savienojamajām virsmām, kam bija nepieciešamas stingrākas pielaides
- Pirms nosūtīšanas veica izmēru pārbaudi un materiālu pārbaudi, lai pārliecinātos, ka detaļas atbilst klienta specifikācijām
Rezultāts bija detaļa, kuru faktiski nebūtu bijis iespējams izgatavot, izmantojot parasto apstrādi, kas tika piegādāta kā strādājoša prototipa partija daļējā laika posmā, kas būtu bijis vajadzīgs tradicionālajai instrumentiem{0}}balstītai pieejai - ar elastību, lai pielāgotu dizainu starp iterācijām, nepieskaroties dārgai veidnei vai armatūrai.
Kur titāna 3D drukāšana nodrošina vislielāko vērtību
Titāna 3D druka nav piemērots rīks katram darbam, taču tā mēdz spīdēt dažās īpašās situācijās:
Medicīniskie un zobu implanti
Mugurkaula būri, gūžas un ceļa implanti, galvaskausa plāksnes un pielāgoti zobu karkasi, kas gūst labumu no porainām, kauliem{0}}draudzīgām struktūrām.
Aviācijas un kosmosa sastāvdaļas
Kronšteini, cauruļvadi un konstrukcijas daļas, kur katrs ietaupītais svara grams ir svarīgs.
Motosports un automobiļi
Izplūdes gāzu sastāvdaļas, balstiekārtas daļas un citas veiktspējas daļas, kurām izturības{0}}līdz-svara attiecība ir prioritāte.
Instrumenti un džigi
Viegls, pielāgots{0}}armatūra ražošanas līnijām.
Pielāgota un neliela{0}}apjoma ražošana
Situācijas, kad veidnes vai instrumenta izgatavošanai vienkārši nav finansiālas jēgas.
Kā izvēlēties uzticamu titāna 3D drukas ražotāju vai rūpnīcu
Šī ir daļa, ko lielākā daļa pircēju izlaiž garām, un parasti tajā notiek problēmas. Pirms apņematies ar piegādātāju, ir vērts atzīmēt dažas izvēles rūtiņas:
Cik maksā titāna 3D drukāšana?
Šis ir viens no visbiežāk uzdotajiem jautājumiem, un godīgā atbilde ir: tas ir atkarīgs. Bet, lūk, kas patiesībā pārvieto skaitli:
Aptuvens sākumpunkts var minēt, ka mazo titāna prototipu cena bieži vien ir no pāris simtiem dolāru par detaļu, kas ievērojami samazinās, palielinoties daudzumam -, taču vienīgais veids, kā iegūt reālu skaitu, ir nosūtīt savu dizainu, lai saņemtu cenu.
Bieži uzdotie jautājumi
Jā, - titāns, jo īpaši Ti6Al4V sakausējums, ir viens no visplašāk izmantotajiem metāliem piedevu ražošanā, jo tas apvieno augstu stiprības -pret-svara attiecību ar izcilu izturību pret koroziju un bioloģisko saderību, padarot to par dabīgu piemērotu gan medicīnas, gan kosmosa vajadzībām.
Cik stipras ir 3D drukātās titāna detaļas salīdzinājumā ar mehāniski apstrādātām detaļām?Pareizi izdrukājot un pēc{0}}apstrādājot (tostarp nospriegošanas-termisko apstrādi), SLM-apdrukātās titāna daļas var sasniegt mehāniskās īpašības, kas ir salīdzināmas ar kaltu titānu, lai gan precīza veiktspēja ir atkarīga no drukas parametriem, orientācijas un pēcapstrādes kvalitātes.
Kāds ir minimālais pasūtījuma daudzums titāna 3D drukas vairumtirdzniecībai?Tas atšķiras atkarībā no piegādātāja, taču daudzas rūpnīcas sāks ar vienu prototipu vai nelielu izmēģinājuma partiju pirms mērogošanas uz lielākiem vairumtirdzniecības apjomiem, lai jūs varētu apstiprināt dizainu pirms ražošanas apjoma apņemšanās.
Cik ilgs laiks nepieciešams, lai no Ķīnas iegūtu titāna 3D drukātu prototipu?Atkarībā no detaļu sarežģītības un pēc{0}apstrādes prasībām prototips bieži vien var būt gatavs vienas līdz trīs nedēļu laikā, kas parasti ir daudz ātrāk, nekā gaidīt tradicionālās ražošanas rīkus.
Vai Ķīnas titāna 3D drukas rūpnīcas atbilst medicīnas vai kosmosa sertifikācijas prasībām?Daudzas rūpnīcas strādā saskaņā ar ISO 13485 (medicīnas) vai AS9100 (aerospace) standartiem un var nodrošināt materiālu sertifikātus un pārbaužu ziņojumus -, taču tas atšķiras atkarībā no piegādātāja, tāpēc ir vērts apstiprināt sertifikātus tieši pirms pasūtījuma veikšanas.
Vai esat gatavs saņemt cenas piedāvājumu?
Ja sverat iespējas savam nākamajam titāna projektam - neatkarīgi no tā, vai tas ir vienas medicīnas ierīces prototips vai simtiem detaļu ražošanas sērija -, nākamais vienkāršākais solis ir vienkāršs: nosūtiet savu zīmējumu. Labs ražotājs jums godīgi pateiks, vai 3D drukāšana ir piemērota jūsu vajadzībām, atzīmēs visus dizaina uzlabojumus, kas atvieglotu ražošanu, un sniegs jums īstu cenu - bez spiediena, bez pienākuma virzīties uz priekšu, ja tā nav piemērota.