Kā noteikt, vai komponents ir piemērots aizstāšanai ar metāla drukāšanu?

1. Ģeometriskā sarežģītība: pārsniedzot tradicionālās ražošanas fiziskās robežas
Metāla 3D drukāšanas galvenais ieguvums ir tas, ka tas var radīt sarežģītas ģeometriskas formas, kuras citas metodes nevar. Metāla drukāšana ir labākais risinājums, kad daļai ir šādas funkcijas:
Plūsmas kanāla uzlabošana iekšpusē: piemēram, motora kolektoru veido nevienmērīgas, plānas - sienu caurules, kas visas ir viena un tā paša gabala sastāvdaļa. Tas atbrīvojas no metināšanas kļūdām, kas nāk ar standarta metināšanas metodēm, un samazina šķidruma pretestību par vairāk nekā 30%. Noteikts aviācijas dzinēju bizness izmantoja lāzera selektīvās kušanas (SLM) tehnoloģiju, lai izdrukātu sadegšanas kameru. Iekšējais dzesēšanas kanāls bija tikai 0,8 mm plats, tomēr dzesēšanas efektivitāte pieauga par 45%.
Topoloģijas optimizācijas struktūra: režģa struktūra var atrast līdzsvaru starp vieglumu un izturību. Piemēram, viens automašīnu izgatavotājs izgatavoja suspensijas sistēmas daļas kā BCC režģa struktūras, kas samazināja svaru par 62%, vienlaikus saglabājot stiprību un paaugstinot materiālu izmantošanu no 15% standarta atņemšanas ražošanā līdz 92%.
Integrēts dizains: metāla drukāšana var apvienot vairākas detaļas vienā. Uzņēmums, kas padara vēja enerģijas aprīkojumu, apvienojot 12 gabalus pārnesumkārbā vienā drukātā daļā. Tas samazināja laiku, kas vajadzīgs, lai to saliktu no 8 stundām līdz 45 minūtēm, un samazināja neveiksmju līmeni par 78%.
Novērtēšanas kritēriji: ja daļai ir piecas vai vairāk neatkarīgas apstrādātas virsmas, tai nepieciešama trīs vai vairāk iespīlēšana un pozicionēšana, vai arī tai ir raksturīga izmēra, kas ir mazāki par 0,5 mm, kurus ir grūti iegūt, izmantojot standarta metodes, tad tas ir ģeometriski iespējams metāla drukas nomaiņai.
2. Materiālā veiktspēja: apmierina ļoti skarbo darbības apstākļu stingrās vajadzības
Lai aizstātu tradicionālos procesa produktus, metāla drukāšanas detaļām jāiztur materiāla veiktspējas pārbaude:
Atbilstoša mehāniskā veiktspēja: detaļām, kas iespiestas, izmantojot titāna sakausējumu, stiepes izturība var būt 1100MPA un pagarinājums 15%. Tas nozīmē, ka tās var izmantot, nevis kaltētas detaļas aviācijas slodzē - gultņu struktūras. Aviācijas un kosmosa bizness ir apstiprinājis, ka 3D - drukāts titāna sakausējuma satelīta kronšteins ir stabilāks lieluma nekā tradicionālās lējumos, mainoties tikai 0,02 mm/m no -196 grādiem līdz 350 grādiem.
Mikrostruktūras kontrole: jūs varat mainīt lāzera jaudas blīvumu un skenēšanas ātrumu, lai mainītu kolonnu kristālus uz vienādiem kristāliem. Uzņēmums, kas liek kodolenerģijas aprīkojumam uzlabot 316L nerūsējošā tērauda vārstu drukas metodi, lai iegūtu ASTM 8. pakāpes graudu lielumu un padarītu tos trīs reizes izturīgākus pret koroziju no hlorīda joniem.
Īpašas funkcionālās vajadzības: niķeļa - balstīts augsts - temperatūras sakausējuma detaļas, kas izgatavotas no Inconel 718, var izturēt stiepes izturību 1200MPA ar 650 grādu, kas ir labs turbīnu diskiem gaisa kuģu dzinēju. Medicīnas kompānija izveidoja kobalta hroma sakausējuma gūžas locītavas implantu, kas ir 99,9% blīvs, pateicoties elektronu staru kūšēšanas (EBM) tehnoloģijai. Tas ir arī bioloģiski saderīgāks nekā standarta lējumi.
Kā pārbaudīt: lai pārliecinātos, ka veiktspējas indikatori atbilst vai pārsniedz sākotnējos komponentu kritērijus, ir nepieciešama mehānisko veiktspējas testi, piemēram, stiepes, trieciena un cietības pārbaudes, kā arī mikrostruktūras verifikācijas testi, piemēram, metalogrāfiskā analīze un CT Non - destruktīva pārbaude.
3. Ekonomikas analīze: visa dzīves cikla izmaksu optimizēšana
Mums jāskatās uz metāla drukāšanas ekonomiku no šādiem leņķiem:
Atsevišķs izmaksu sadalījums: Titāna sakausējuma detaļām materiālu izmaksas ir 45%(ar 85%pulvera izmantošanas līmeni), aprīkojuma nolietojuma izmaksas ir 25%, pēc {- apstrāde ir 20%, un darbaspēka izmaksas ir 10%. Ja partijas izmērs ir mazāks par 500 gabaliem, drukāšana maksā mazāk nekā piecu - ass apstrādes centra izmantošana. Ja partijas lielums ir lielāks par 2000 gabaliem, jums jādomā par to, kā sadalīt veidnes izmaksas.
Ietaupījumi, kas nav acīmredzami: drukājot rezerves daļas, pusvadītāju aprīkojuma ražotājs varēja pārdot savu inventāru 24 reizes gadā, nevis 4 reizes gadā. Tas katru gadu ietaupīja uzņēmumam vairāk nekā 8 miljonus juaņu krātuves izdevumos. Lokalizēta drukāšana samazina dīkstāves zaudējumus no vidēji 500 000 juaņu dienā līdz 80 000 juaņu gadījumos, kad uzturēšana tiek veikta attālināti.
Investīciju atmaksas periods: Piemēram, kad uzņēmums sāka izmantot metāla drukāšanu veidņu izgatavošanai, pelējuma izgatavošanai bija nepieciešams laiks no 45 dienām līdz 12 dienām, un viena veidņu komplekta izmaksas pieauga no 120 000 juaņas līdz 78 000 juaņu. Sešu mēnešu laikā aprīkojumam iztērētā nauda tika nopelnīta atpakaļ.
Lēmumu pieņemšanas modelis: daļa ir ekonomiski iespējama, ja tā atbilst šādiem nosacījumiem:
Maza vai vidēja
Detaļas, kurām ir viena vērtība, kas ir vairāk nekā 2000 juaņas, un pievieno daudz vērtības
Vairāk nekā 30% laika pieprasījums pēc ārkārtas apkopes vai individuāliem darbiem ir augsts.
4. ražošanas cikls: galvenais veiklības ražošanas ieguvums
Metāla drukāšanai ir daudz cikla priekšrocību šādās situācijās:
Jauna modeļa izveidošana: drukājot 20 pārnesumkārbas prototipu veidus vienlaikus, noteikts automašīnu uzņēmums samazināja attīstības ciklu no 18 mēnešiem līdz 7 mēnešiem un trīskāršoja testēšanas iterāciju skaitu.
Tūlītēja rezerves daļu piegāde: Vēja enerģijas uzņēmums ir izveidojis reģionālo drukas centru, lai garu - cikla rezerves komponentus, piemēram, asmeņu gultņus, varētu piegādāt 48 stundu laikā, kas ir par 90% ātrāks nekā tradicionālie veidi, kā to iegūt.
Armatūras un džiga uzlabošana: Drukājot unikālas armatūras, elektronikas firma spēja uzlabot SMT virsmas stiprināšanas precizitāti no ± 0,1 mm līdz ± 0,03 mm un samazināt laiku, kas nepieciešams, lai mainītu vadus no 45 minūtēm līdz 8 minūtēm.
Metāla drukāšana var pabeigt visu procesu, sākot no dizaina līdz piegādei, 72 stundu laikā, kas ir 5 līdz 10 reizes ātrāks nekā tradicionālās metodes. Tas vislabāk darbojas, ja ir daudz dažādu produktu veidu un sīkas partijas, kas jāveic ar lielām pieprasījuma izmaiņām.
5. Spēja pielāgoties dažādiem lietojumprogrammu scenārijiem: rūpniecības iezīmju dziļa integrācija
Metāla drukāšanas piemērojamība uzņēmumos ievērojami atšķiras.
Īpašs cīnītāja reaktīvā nolaišanās rīks ir optimizēts divos veidos: drukājot titāna sakausējuma strukturālās daļas, tas ir kļuvis par 32% vieglāks un 15% stiprāks. Laiks, kas nepieciešams, lai reaģētu uz apkopes pieprasījumiem, ir samazinājies no divām nedēļām līdz 72 stundām.
Medicīnā personalizēti zobu implanti izmanto elektronu staru kūsošanās tehnoloģiju, lai sasniegtu precīzu kontroli 0,1 mm. Bioaktīvajiem pārklājumiem ir nogulsnēšanās efektivitāte, kas ir piecas reizes augstāka nekā tradicionālajām metodēm, un pacientu dziedināšanas laiks tiek samazināts par 40%.
Enerģijas instrumenti: atomelektrostacija izmanto iespiestu tvaika ģeneratora siltuma pārneses caurules, kas optimizē graudu orientāciju, lai vienība 8% būtu termiski efektīvāka. Nepārtraukts darbības cikls ilgst vairāk nekā 24 mēnešus, kas ir pasaules mēroga paaugstināts līmenis.
Adapt uz rūpniecību:
Aviācijas un kosmosa: katrai daļai jābūt vismaz 500 000 juaņu vērts, un tai jābūt ļoti vieglai.
Medicīnas: jāatbilst ISO 13485 medicīniskajai sertifikācijai un jāļauj personalizētai pielāgošanai
Enerģija: vajadzības ASME spiediena asinsvadu sertifikācija un var rīkoties vismaz 500 grādu temperatūrā.