Πώς να επιλέξετε τον κατάλληλο εξοπλισμό εκτύπωσης 3D μετάλλου στη βιομηχανική κατασκευή;

1, Τεχνική διαδρομή αντιστοίχιση: Φτάνοντας στο κάτω μέρος του συλλογισμού πίσω από την εκπροσώπηση της διαδικασίας
Το τρέχον πρότυποεκτύπωση μετάλλου 3DΗ τεχνολογία προσφέρει ένα μοτίβο "τριών ποδιών":
Λέιζερ επιλεκτική τήξη (LPBF): Το σύστημα EOS M 400-4 τεσσάρων λέιζερ ελέγχει το πάχος του στρώματος μεταξύ 20 και 50 μm χρησιμοποιώντας λέιζερ ινών 200-1000W. Αυτό το σύστημα είναι καλό για την κατασκευή περίπλοκων τμημάτων καναλιών ροής στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Το καλύτερο πράγμα είναι ότι μπορείτε να ελέγξετε τη μικροδομή. Για παράδειγμα, η κεντρική λωρίδα φλάντζας κράματος τιτανίου που η δύναμη πλατίνας που κατασκευάστηκε για το C919 αλλάζει το μέγεθος των κόκκων από 50 μm σε 200 μm με την πάροδο του χρόνου, αλλάζοντας την ισχύ του λέιζερ, γεγονός που το καθιστά 18% ισχυρότερο έναντι κόπωσης.
Η τήξη της δέσμης ηλεκτρονίων (EB - PBF): Το μηχάνημα Arcam EBM Q20Plus χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων 3kW για να κατασκευάσει τα πράγματα με ρυθμό 1000mm ³/h σε κενό σε 650 μοίρες. Αυτό το καθιστά εξαιρετικό για την κατασκευή υψηλών δίσκων στροβίλου κράματος θερμοκρασίας. Με αυτήν την τεχνολογία, η GE AVIATION έχει μειώσει το χρόνο που χρειάζεται για να κατασκευαστεί λεπίδες με μονή κρυστάλλινη στροβίλου για κινητήρες άλματος από 12 μήνες σε 3 εβδομάδες και μείωσε το ποσοστό των ελαττωμάτων των ορίων των κόκκων στο 0,03%.
Σπρέι συγκολλητικού (BJ): Το σύστημα μετάλλων επιφάνειας εργασίας χρησιμοποιεί τεχνολογία ψεκασμού σταγονιδίων για να καταθέσει 2000 σταγόνες κόλλας ανά δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, περνάει μια διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης 1200 μοιρών, η οποία δείχνει ότι είναι φθηνότερο να κατασκευάζουμε καλούπια χαλύβδινων εργαλείων. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται από έναν συγκεκριμένο κατασκευαστή αυτοκινήτων για να κάνει καλούπια με έγχυση με συμμορφούμενα κανάλια ψύξης. Αυτό μειώνει τον χρόνο κύκλου έγχυσης κατά 28% και κάνει το καλούπι να διαρκεί 3,2 φορές περισσότερο από τις προηγούμενες μεθόδους.
Σημαντικά πράγματα που πρέπει να σκεφτείτε πριν επιλέξετε:
Η τεχνική LPBF είναι καλύτερη για περίπλοκες δομές εσωτερικής κοιλότητας.
Συνιστάται να ελέγχεται η χωρητικότητα ελέγχου κενού εξοπλισμού για υψηλή - υλικά κράματος θερμοκρασίας (λιγότερο ή ίσα με 5 × 10⁻³ PA).
Για μεγάλη παραγωγή κλίμακας -, πρέπει να ελεγχθεί ο ρυθμός συρρίκνωσης της τεχνολογίας BJ κατά τη διάρκεια της αποζημίωσης (συνήθως 1,8-2,2%).
2, Συμβατότητα στο σύστημα υλικού: Σημαντικοί παράγοντες για την απόκτηση των ορίων διαδικασιών του παρελθόντος
Υπάρχουν περισσότερα από 20 υλικά που αποτελούν ένα πλήρες σύστημα για την εκτύπωση μετάλλου 3D, συμπεριλαμβανομένων 17 -} 4PH ανοξείδωτο χάλυβα, unconel 718 κράμα με βάση το νικέλιο, TI6AL4V κράμα τιτανίου και άλλα. Όταν επιλέγετε, θα πρέπει να δώσετε μεγάλη προσοχή σε:
Προσαρμογή των χαρακτηριστικών σκόνης: Το EOS M 300-4 είναι το καλύτερο σε ομοιόμορφα διασκορπισμένες σκόνες με σφαιρικότητα 90% ή υψηλότερη και ρυθμό ροής αίθουσας 25s/50g ή χαμηλότερου. Μια ιατρική εταιρεία που χρησιμοποίησε σκόνη κράματος χρώματος κοβαλτίου με σφαιρικότητα 85% είδε 37% ώθηση στον αριθμό των φορών που ο μηχανισμός εξάπλωσης σκόνης μπλοκάρει.
Δυνατότητα επεξεργασίας πολλών υλικών: Το FARSOON FS121M-8 μπορεί γρήγορα να μετατρέψει μεταξύ κράματος τιτανίου, κράματος αλουμινίου και χάλυβα μούχλα χάρη σε ένα αρθρωτό σύστημα τροφοδοσίας σκόνης. Μπορεί να το κάνει αυτό σε λιγότερο από 45 λεπτά, το οποίο είναι ιδανικό για μικρές παρτίδες κατασκευής διαφορετικών τύπων.
Δημιουργία νέων υλικών: Το Platinum Lite BLT - S800 εξοπλισμός διαθέτει δυναμική τεχνολογία εξάπλωσης σκόνης που μπορεί να χειριστεί νανοκρυσταλλικές σκόνες με μεγέθη σωματιδίων μεταξύ 15 και 53 μm. Αυτό βοηθά με την εκτύπωση υψηλής - κράμα αλουμινίου A20X και δίνει στα μέρη μια αντοχή εφελκυσμού 620MPa.
Πώς να ελέγξετε:
Ζητήστε από τους κατασκευαστές του εξοπλισμού να σας δώσουν μια λίστα ελέγχου πιστοποίησης υλικού, όπως το πρότυπο NASA MFS-30301.
Κάνετε μικρές - παραγωγή δοκιμής κλίμακας για να ελέγξετε το ρυθμό χρήσης σκόνης (τεχνολογία LPBF: 45-65%, EB - τεχνολογία PBF: 70-85%).
Κάτω από διαφορετικά υλικά, ελέγξτε τα επίπεδα υπολειμματικής πίεσης (συνιστώμενα 200MPA).
3, Αξιολόγηση της αποδοτικότητας παραγωγής: Η αλλαγή από την απόδοση ενός μηχανήματος στην αποτελεσματικότητα ολόκληρου του συστήματος
Για να επιλέξετε βιομηχανικό - εξοπλισμό βαθμού, πρέπει να ρυθμίσετε ένα μοντέλο αξιολόγησης τριών - διαστάσεων:
Ευρετήριο της απόδοσης ενός μηχανήματος:
Ταχύτητα σάρωσης: το σύστημα λέιζερ 12 του Huashu Το FS811m - 12 είναι ένας σαρωτής υψηλής τεχνολογίας που μπορεί να σαρώσει με ταχύτητα 20000 mm/s, η οποία είναι εννέα φορές ταχύτερη από μια ενιαία συσκευή λέιζερ.
Πόσο γρήγορα ανεβαίνει το κτίριο: η ιδέα του προσθέτου, η σειρά Laser M2 μπορεί να φτάσει τα 45cm ³/h, η οποία είναι αρκετή για τη μαζική παραγωγή μπλοκ κυλίνδρων κινητήρων αυτοκινήτων.
Μέγεθος του καλουπιού: Η χωρητικότητα χύτευσης του πλατίνα BLT - S1000 είναι 1000 1000 800 mm, που σημαίνει ότι μπορεί να εκτυπώσει ολόκληρο το εργαλείο προσγείωσης ενός αεροπλάνου ταυτόχρονα.
Γραμμή παραγωγής που τρέχει η ίδια: Η λύση AM Factory, η οποία κατασκευάστηκε από την EOS και τη Siemens που συνεργάζονται, αυτοματοποιεί πλήρως την κυκλοφορία της σκόνης και την επιλογή και την τοποθέτηση των τμημάτων μέσω του AGV. Αυτό αυξάνει τη χρήση του εξοπλισμού στο 82%.
Digital Twin System: Το Renishaw AM400 έρχεται με λογισμικό Renam Flex που μπορεί να δείξει πώς διαδίδεται το άγχος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης σε πραγματικό χρόνο. Αυτό μειώνει το ποσοστό ρωγμών σε λιγότερο από 0,5%.
Διαχείριση της χρήσης ενέργειας:
Ο εξοπλισμός LPBF χρησιμοποιεί συνήθως ενέργεια 8 έως 12 kW/h και η επίδραση της μέγιστης ισχύος στο σύστημα διανομής ισχύος του εργοστασίου πρέπει να εξεταστεί.
Το σύστημα ανάκτησης ενέργειας της Platinum Technology μπορεί να χρησιμοποιήσει απόβλητα θερμότητας από εξοπλισμό σε ζεστή σκόνη, η οποία μειώνει τη συνολική χρήση ενέργειας κατά 18%.
Παράδειγμα υπολογισμού παροχών: Μια εταιρεία αεροπορικών εταιρειών εξετάζει τρεις διαφορετικές τεχνικές λύσεις:
Το κόστος ενός μόνο κομμάτι παραδοσιακών πέντε - άξονα είναι ¥ 85.000 και ο χρόνος κύκλου είναι 45 ημέρες.
LPBF Εκτύπωση: ¥ 32.000 ανά μονάδα, 7 ημέρες για να ολοκληρωθεί (χρειάζεται post - επεξεργασία)
Το κόστος μονάδας του EB - PBF εκτύπωση είναι ¥ 28.000 και η διάρκεια του κύκλου είναι 5 ημέρες (κοντά στο σχηματισμό καθαρού).
Η τελευταία εναλλακτική λύση ήταν η τεχνολογία EB - PBF, η οποία αύξησε την ετήσια παραγωγική ικανότητα από 120 τεμάχια σε 1200 τεμάχια και επέστρεψε τον κύκλο εργασιών κατά 400%.
4, Σύστημα για την εξασφάλιση της ποιότητας: Φτάνοντας στο κάτω μέρος της μηχανικής αξιοπιστίας
Για τη βιομηχανική - εξοπλισμό βαθμού, πρέπει να ρυθμιστούν τέσσερα στάδια ποιοτικού ελέγχου:
Παρακολούθηση της διαδικασίας:
Παρακολούθηση της λιωμένης πισίνας: Το EOS M 400-4 έχει έναν αισθητήρα πυρετόνεσης που μπορεί να παρακολουθεί την κλίση της θερμοκρασίας των 1000 τετηγμένων ομάδων σε πραγματικό χρόνο, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση της ανάπτυξης των σιτηρών σταθερή.
Εύρεση σκόνης: Το Huashu High Tech FS273M χρησιμοποιεί ένα προφίλ λέιζερ για να ρυθμίσει το πάχος κάθε στρώματος σε κλειστό βρόχο στα 0,01 mm.
Συμβατότητα για post - επεξεργασία:
Hot Isostatic Pressing (HIP): Πρέπει να ελέγξετε ότι το μέγεθος του θαλάμου του εξοπλισμού και το τυπωμένο στοιχείο είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά ο ένας στον άλλο (για παράδειγμα, ο εξοπλισμός QiH-9 QiH-9 μπορεί να χειριστεί μέρη που είναι 600 900 mm σε διάμετρο).
Θεραπεία με τη χρήση αμμοβολής: Για να διατηρηθεί η λεπτή - οι κατασκευασμένες κατασκευές από το να καταστραφούν, ο εξοπλισμός πρέπει να έχει πολλαπλό - έλεγχο πίεσης σταδίου (0.1-0.6MPa).
Δοκιμές που δεν βλάπτουν:
Βιομηχανικό CT: Ο εξοπλισμός CT CT YXlon FF35 μπορεί να βρει ελαττώματα πόρων τόσο μικρά όσο 0.05mm, κάτι που απαιτεί η αεροδιαστημική βιομηχανία.
Δοκιμές με ρεύματα Eddy: Η τεχνολογία Eddyfi Ecobra μπορεί να βρει ρωγμές σε κράματα τιτανίου τόσο βαθιά όσο 0,02mm.
Αναφορά για πρότυπα πιστοποίησης:
Αεροδιαστημική: AC7114/3 από το NADCAP
ISO 13485 και ASTM F3184 για ιατρικό εξοπλισμό
VDA στη βιομηχανία αυτοκινήτων 6.3 Έλεγχος της διαδικασίας