Μπορεί το Metal 3D εκτύπωσης να επιδείξει τις δυνατότητές της σε ταχεία παραγωγή ανταλλακτικών σε εργοστάσια;

一, Τεχνική ενδυνάμωση: Metal 3D Εκτύπωση διορθώνει τρία μεγάλα προβλήματα στην κατασκευή εφεδρικών εξαρτημάτων.
1. Μια αλλαγή στην ποιότητα της απόδοσης του χρόνου από την "μηνιαία παράδοση" σε "εβδομαδιαία απάντηση"
Κάνοντας ανταλλακτικά το παλιό - διαμορφωμένο τρόπο παίρνει περισσότερα από δέκα βήματα, όπως το σχεδιασμό καλούπια, κατεργασία και θερμική επεξεργασία. Η όλη διαδικασία διαρκεί αρκετούς μήνες. Για παράδειγμα, μια σιδηροδρομική επιχείρηση κάνει 24CRNIMO κράμα χάλυβα δίσκους φρένων χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους, οι οποίες χρειάζονται 180 ημέρες από το σχεδιασμό μέχρι την παράδοση. Αλλά χρησιμοποιώνταςεκτύπωση μετάλλου 3DΤεχνολογία, ολόκληρη η διαδικασία κατασκευής μπορεί να γίνει σε μόλις 631 ώρες, η οποία μειώνει το χρόνο παράδοσης κατά 70%. Το χαρακτηριστικό "Direct Digital Manufacturing" της Metal 3D εκτύπωσης το καθιστά πιο αποτελεσματικό. Το κάνει αυτό με το τεμαχισμό μοντέλων CAD και την τήξη μεταλλικού στρώματος σκόνης με στρώμα με μια δέσμη λέιζερ ή ηλεκτρονίων, χωρίς την απαίτηση για ανάπτυξη μούχλας ή άλλα βήματα επεξεργασίας. Αυτό επιτρέπει την "σχεδίαση ως παραγωγή".
Για παράδειγμα, το δομικό τμήμα του κράματος τιτανίου που έγινε σε παραγγελία από μια συγκεκριμένη αεροπορική εταιρεία που χρησιμοποιεί ακτινοβολία λέιζερ είναι 418mm × 362mm × 2210mm σε διάσταση. Χρησιμοποιεί την τεχνολογία SLM Multi - Laser για τη βελτίωση της διαδρομής σάρωσης και της εισόδου ενέργειας. Συνδυάζει επίσης την περίπλοκη δομή που πρέπει να συσφίγγεται σε 12 βήματα σε προηγούμενες μεθόδους. Ο κύκλος παραγωγής μειώνεται από 45 ημέρες σε 18 ημέρες και αποφεύγεται η απώλεια ακρίβειας που προέρχεται από το multi - η συρρίκνωση της διαδικασίας.
2. Από το "χύδην απόθεμα" σε "on - παραγωγή ζήτησης": Αλλαγές στη δομή κόστους
Η τεχνική "αποθέματος ασφαλείας" χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή διαχείριση ανταλλακτικών, πράγμα που σημαίνει ότι πολλά χρήματα είναι δεμένα και ο κύκλος εργασιών των αποθεμάτων είναι περιορισμένος. Μια συγκεκριμένη εταιρεία αυτοκινήτων λέει ότι το 30% του αποθέματος ανταλλακτικών της είναι "απογραφή ζόμπι", πράγμα που σημαίνει ότι δεν έχει χρησιμοποιηθεί σε 5 χρόνια και κοστίζει πάνω από 20 εκατομμύρια γιουάν. Το μοντέλο "Ψηφιακής Απογραφής+Εναλλακτικής Κατασκευής" της Metal 3D Printing μετατρέπει ανταλλακτικά από φυσικά αποθέματα σε περιουσιακά στοιχεία δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι οι εταιρείες πρέπει να αποθηκεύουν μόνο αρχεία μοντέλων 3D και μπορούν να αρχίσουν να τα εκτυπώνουν αμέσως με βάση τις προειδοποιήσεις αποτυχίας του εξοπλισμού ή τα σχέδια παραγωγής, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να παράγουν "μηδενικό απόθεμα".
Για παράδειγμα, το σώμα της βαλβίδας πυρηνικής ενέργειας που κατασκευάστηκε από την Κίνα General Fuclear Corporation (CGN) χρειάζεται 200 ​​ανταλλακτικά για να γίνουν μπροστά από το χρόνο για να καλύψουν την ξαφνική ζήτηση, η οποία κοστίζει έως και 5 εκατομμύρια γιουάν σε απογραφή. Με την εκτύπωση μετάλλων 3D, οι εταιρείες πρέπει μόνο να διατηρούν ψηφιακά μοντέλα 10 βασικών μονάδων στο χέρι για την παραγωγή -, η οποία μειώνει το κόστος απογραφής κατά 90% και εξαλείφει τον κίνδυνο να πεταχτεί τα ανταλλακτικά εξαιτίας των αλλαγών στο σχεδιασμό.
3. Από τα "τυπικά εξαρτήματα" έως την "προσαρμογή": αναβάθμιση της λειτουργικής προσαρμοστικότητας
Ο εργοστασιακός εξοπλισμός έχει συγκεκριμένες ανάγκες για την απόδοση των ανταλλακτικών λόγω των διακυμάνσεων στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούνται και τι μεταφέρουν. Επειδή τα καλούπια είναι τόσο συνηθισμένα, οι παραδοσιακοί τεχνίτες δεν μπορούν να κάνουν τα πράγματα ακριβώς πώς τα θέλετε. Η μεταλλική εκτύπωση 3D μπορεί να δημιουργήσει έναν "χάρτη απόδοσης" για κάθε ανταλλακτικό χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως η βελτιστοποίηση τοπολογίας και ο έλεγχος δομής πλέγματος. Για παράδειγμα, μια εταιρεία που κάνει τα ρομπότ χρησιμοποιεί μεταλλική εκτύπωση 3D για να δημιουργήσει δομές πλέγματος κλίσης για τις αρθρώσεις των ρομποτικών όπλων που λειτουργούν σε διαφορετικές συνθήκες. Υψηλή - Τα πυκνότητα πυκνότητας χρησιμοποιούνται στην περιοχή κραδασμών συχνότητας - για τη βελτίωση της απόδοσης απόσβεσης και η χαμηλή - πυκνότητα πυκνότητας χρησιμοποιούνται στην ελαφριά περιοχή για χαμηλότερο βάρος. Αυτό επεκτείνει τη διάρκεια ζωής των αρθρώσεων κατά 40% και μειώνει τη χρήση ενέργειας κατά 15%.
Η εκτύπωση Metal 3D είναι καλύτερη για την προσαρμογή του ιατρικού εξοπλισμού από άλλους τύπους 3D εκτύπωσης. Μια συγκεκριμένη εταιρεία κάνει ένα εμφύτευμα σχέσης κράματος τιτανίου για ορθοπεδικούς ασθενείς. Αυτό το εμφύτευμα χρησιμοποιείται για να ληφθούν δεδομένα οστού ασθενών μέσω σάρωσης CT, να δημιουργούν μοντέλα 3D που είναι μοναδικά για κάθε ασθενή και στη συνέχεια να εκτυπώσετε εμφυτεύματα που ταιριάζουν στα οστά του ασθενούς χρησιμοποιώντας την τεχνολογία τήξης ηλεκτρονίων (EBSM). Ο χρόνος αποκατάστασης μετά τη χειρουργική επέμβαση κόβεται στο μισό και η πιθανότητα να χρειαστεί μια δεύτερη χειρουργική επέμβαση, επειδή τα μέρη δεν ταιριάζουν σωστά.
2, Metal 3D Εκτύπωση στην κατασκευή ανταλλακτικών: Κοινές καταστάσεις στον κλάδο
1. Αεροδιαστημική: "Τεχνολογία αναγέννησης" για ακριβά ανταλλακτικά
Η αεροδιαστημική βιομηχανία χρειάζεται ανταλλακτικά για να είναι πολύ αξιόπιστη και οι παραδοσιακές μεθόδους για την κατασκευή περίπλοκων διαρθρωτικών τμημάτων είναι αρκετά ακριβά. Για παράδειγμα, το ακροφύσιο καυσίμου του κινητήρα Leap της GE Aviation αποτελείται συνήθως από 20 μέρη που συγκολλούνται μαζί. Αλλά με την εκτύπωση 3D μετάλλων, μπορεί να γίνει σε ένα μόνο κομμάτι, το οποίο μειώνει τον αριθμό των τμημάτων κατά 80%, το βάρος κατά 25%και την ικανότητα να υπομείνει υψηλές θερμοκρασίες κατά τρεις φορές. Το πιο σημαντικό, όταν το ακροφύσιο πρέπει να αντικατασταθεί επειδή είναι φθαρμένο, οι παραδοσιακές μέθοδοι απαιτούν re - χύτευση για παραγωγή, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και έξι μήνες. Η μεταλλική εκτύπωση 3D, από την άλλη πλευρά, μπορεί να κάνει ανταλλακτικά σε μόλις 72 ώρες, οπότε ο κινητήρας μπορεί να αρχίσει να λειτουργεί ξανά σύντομα.
2. Κάνοντας αυτοκίνητα: μια "συσκευή απώλειας διακοπής" για το κλείσιμο της γραμμής παραγωγής
Το κόστος διακοπής της γραμμής παραγωγής αυτοκινήτων μπορεί να φθάσει τα 100.000 γιουάν ανά ώρα και πόσο γρήγορα τα ανταλλακτικά παραδίδονται άμεσα επηρεάζει το πόσο αποτελεσματικά είναι η παραγωγή. Μια γερμανική επιχείρηση αυτοκινήτων έχει μειώσει το χρόνο που χρειάζεται για να παραδώσει σημαντικά ανταλλακτικά από 14 ημέρες σε 3 ημέρες από τότε που άρχισαν να χρησιμοποιούν Metal 3D εκτύπωση. Για παράδειγμα, τα αδύναμα μέρη των καλουπιών κράματος τιτανίου στη γραμμή σφράγισης πρέπει να πετάξουν από τα γερμανικά κεντρικά γραφεία και το κόστος της επείγουσας μεταφοράς είναι το 40% της τιμής των ανταλλακτικών. Ωστόσο, μετά τη μετάβαση σε τοπική εκτύπωση 3D μετάλλων, το κόστος των ανταλλακτικών έχει μειωθεί κατά 60%και τώρα μπορούν να παραδοθούν σε πραγματικό χρόνο με "24ωρη απάντηση".
3. Ενεργειακός εξοπλισμός: Η "ζωή - εξοικονόμηση χάπι" για ξεπερασμένα εργαλεία
Ο εξοπλισμός στην ενεργειακή επιχείρηση διαρκεί πολύ και ορισμένα εξαρτήματα αντικατάστασης δεν είναι πλέον κατασκευασμένα, γεγονός που καθιστά δύσκολο να αντιγράψουν παλιές διαδικασίες. Η πτερωτή αντλίας ψύξης ενός συγκεκριμένου πυρηνικού σταθμού πρέπει να αλλάξει επειδή είναι διαβρωμένη, αλλά η εταιρεία που έκανε τα αρχικά μέρη δεν τα κάνει πλέον. Αφού έλαβαν πληροφορίες 3D σχετικά με την πτερωτή μέσω της αντίστροφης μηχανικής, χρησιμοποιήθηκαν μεταλλικές 3D τεχνολογίες εκτύπωσης για να κάνουν τα πτερύγια από το κράμα Inconel 718 που λειτούργησε εξίσου καλά με τα αρχικά ανταλλακτικά. Μετά τη δοκιμή, αποδείχθηκε ότι είναι πιο ανθεκτικό στη διάβρωση από τα αντικείμενα που έγιναν με παραδοσιακές μεθόδους και το κόστος εκτύπωσης ήταν μόνο ένα - πέμπτο του κόστους του - χύτευσης.
3, τι θα συμβεί στο μέλλον: τρεις κύριοι τρόποι για να φτιάξετε ανταλλακτικά με μεταλλική εκτύπωση 3D
1. Multi - εκτύπωση υλικού: πηγαίνοντας από "ενιαία λειτουργία" σε "ενσωμάτωση συστήματος"
Η μεταλλική εκτύπωση 3D τελικά θα ξεπεράσει τα όρια της χρήσης μόνο ενός υλικού και θα κάνει τα λειτουργικά διαβαθμισμένα υλικά διαθέσιμα κατόπιν αιτήματος. Για παράδειγμα, στα υδραυλικά σώματα βαλβίδων, η ισχύς λέιζερ ή η ταχύτητα σάρωσης μπορούν να αλλάξουν σε εκτύπωση υψηλών κραμάτων σκληρότητας στην επιφάνεια σφράγισης για να τα καταστήσουν πιο ανθεκτικά στη φθορά και τα ελαφριά κράματα αλουμινίου στην κύρια περιοχή του σώματος για να τα κάνουν ελαφρύτερα. Αυτό δημιουργεί ένα σχέδιο "One Piece with Multiple Functions".
2. Smart Line Production: Από "Χειροκίνητη παρέμβαση" έως "Factory Black Light"
Όταν συνδυάζετε το βιομηχανικό Διαδίκτυο των πραγμάτων (IIOT) με την τεχνητή νοημοσύνη (AI), η μεταλλική εκτύπωση 3D θα είναι σε θέση να αυτοματοποιήσει πλήρως τη διαδικασία. Για παράδειγμα, ο εξοπλισμός εκτύπωσης μπορεί να δώσει πραγματική - ανατροφοδότηση χρόνου σχετικά με τα προβλήματα των ενδιάμεσων στρώσεων χρησιμοποιώντας τις υπέρυθρες κάμερες και τα συστήματα παρακολούθησης της πισίνας. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για τη βελτίωση των ρυθμίσεων εκτύπωσης, το ποσοστό επιτυχίας της εκτύπωσης των σωμάτων βαλβίδας κράματος τιτανίου σε ένα GO αυξήθηκε από 85% σε 98%. Με τη σύνδεση με τα συστήματα ERP/MES, είναι δυνατόν να διαχειριστείτε την πρόβλεψη της ζήτησης ανταλλακτικών, τον προγραμματισμό και τον προγραμματισμό της παραγωγής και τη διανομή της εφοδιαστικής σε κλειστό βρόχο.
3. Πράσινη κατασκευή: Αλλαγή "υψηλής κατανάλωσης ενέργειας" σε "βιώσιμη"
Η παραδοσιακή τεχνολογία επεξεργασίας μετάλλων χρησιμοποιεί μόνο λιγότερο από το 30% του υλικού με το οποίο λειτουργεί. Η μεταλλική εκτύπωση 3D, από την άλλη πλευρά, μπορεί να χρησιμοποιήσει περισσότερο από το 95% του υλικού που λειτουργεί με χάρη στην τεχνολογία "κοντά στο Nett". Για παράδειγμα, μια εταιρεία απασχολεί μέταλλο 3D εκτύπωση για να κάνει τα οστά των άκρων ρομπότ από το κράμα αλουμινίου. Αυτό μειώνει την κοπή των αποβλήτων κατά 80% σε σύγκριση με την παραδοσιακή κατεργασία και επιτυγχάνει κλειστή - χρήση βρόχου με ανακύκλωση χωρίς σκόνη, η οποία μειώνει τις εκπομπές άνθρακα από μεμονωμένα ανταλλακτικά κατά 60%.