Ποιες είναι οι κοινές διαδικασίες τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων στην κατασκευή καλουπιών;

一, Τεχνολογία τήξης κλίνης πούδρας: αυτό σημαίνει υψηλή ακρίβεια και περίπλοκη δομή.
Η τεχνολογία τήξης στρώματος πούδρας χρησιμοποιεί δέσμες υψηλής-ενέργειας για την επιλεκτική τήξη στρωμάτων μεταλλικής σκόνης. Είναι πλέον ο πιο κοινός τύπος διαδικασίας που χρησιμοποιείται στην κατασκευή καλουπιών. Μερικά παραδείγματα αυτών των τεχνολογιών περιλαμβάνουν επιλεκτική τήξη λέιζερ (SLM) και τήξη δέσμης ηλεκτρονίων (EBM).
1. Τεχνολογία SLM: μια αλλαγή-παιχνιδιών για συστήματα ψύξης καλουπιών
Το SLM χρησιμοποιεί ακτίνες λέιζερ υψηλής-δύναμης για να λιώσει τη μεταλλική σκόνη ένα στρώμα τη φορά. Αυτό μπορεί να κάνει μεταλλικά μέρη με πυκνότητα άνω του 99,9%. Ο σχεδιασμός των ομοιόμορφων καναλιών ψύξης είναι το σημείο όπου η θεμελιώδης αξία του εμφανίζεται στην κατασκευή καλουπιών. Οι διαδικασίες διάτρησης περιορίζουν τα παραδοσιακά κανάλια ψύξης καλουπιών σε γραμμικά ή απλά ζιγκ-ζαγκ σχέδια, γεγονός που τα καθιστά λιγότερο αποτελεσματικά στην ψύξη. Η τεχνολογία SLM μπορεί να κάνει κανάλια νερού που δεν είναι ευθύγραμμα, όπως σπείρες και δενδρίτες. Αυτό κάνει την ψύξη περισσότερο από 40% πιο αποτελεσματική. Για παράδειγμα, όταν τα τηλέφωνα Huawei άλλαξαν σε τοπολογία-βελτιστοποιημένη σχεδίαση καναλιού για το καλούπι πλαισίου, ο χρόνος που χρειαζόταν για να κατασκευαστεί ένα μεμονωμένο κομμάτι πήγε από 120 δευτερόλεπτα σε 75 δευτερόλεπτα και το ποσοστό απόδοσης από 89% σε 98%.
2. Τεχνολογία EBM: ο καλύτερος τρόπος για να φτιάξετε καλούπια για κράματα υψηλής{{1} θερμοκρασίας
Η τεχνολογία EBM χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για την τήξη της μεταλλικής σκόνης στο κενό. Τα ιδιαίτερα οφέλη του είναι:
Προσαρμοστικότητα υλικού: Λειτουργεί καλά με ενεργά μέταλλα, όπως κράματα τιτανίου και κράματα με βάση το νικέλιο-υψηλής- θερμοκρασίας. Αυτά τα μέταλλα χρησιμοποιούνται συνήθως σε καλούπια-υψηλού επιπέδου όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε κινητήρες αεροδιαστημικής και αυτοκινήτων.
Έλεγχος της υπολειπόμενης τάσης: Η ταχύτητα σάρωσης της δέσμης ηλεκτρονίων είναι αρκετά υψηλή, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά τη θερμική καταπόνηση και την πιθανότητα παραμόρφωσης μούχλας.
Πόσο καλά γίνονται τα πράγματα: Η ενεργειακή πυκνότητα μιας δέσμης ηλεκτρονίων είναι 3 έως 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός λέιζερ και η ταχύτητα εκτύπωσης είναι 30% έως 50% μεγαλύτερη από την SLM.
Τα καλούπια από κράμα τιτανίου της πλατίνας για κινητήρες αεροσκαφών κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία EBM, η οποία προσθέτει πολύπλοκα αεροδυναμικά κανάλια. Αυτό κάνει τα καλούπια να διαρκούν περισσότερο (από 8000 έως 25000 κύκλους) και τα κάνει 42% ελαφρύτερα.
2, Τεχνολογία κατευθυνόμενης εναπόθεσης ενέργειας: Ένας εξαιρετικός τρόπος για να διορθώσετε μεγάλα καλούπια και να φτιάξετε πράγματα επιπρόσθετα
Η τεχνολογία κατευθυνόμενης εναπόθεσης ενέργειας είναι καλή για την κατασκευή και τη στερέωση μεγάλων καλουπιών, επειδή μπορεί να μετακινήσει μεταλλική σκόνη ή σύρμα και να λιώσει την εναπόθεση ταυτόχρονα. Το Laser κοντά στο δίχτυ (LENS) και η κατασκευή πρόσθετων τόξων (WAAM) είναι δύο από τις κύριες μεθόδους του.
1. Τεχνολογία ΦΑΚΩΝ: ένας νέος τρόπος για να φτιάξετε καλούπια υλικού με κλίση
Η τεχνολογία ΦΑΚΩΝ επιτρέπει σε διαφορετικά υλικά να αλλάζουν ομαλά από το ένα στο άλλο λιώνοντας μεταλλικά σωματίδια και μετακινώντας τα ταυτόχρονα μέσω μιας συγκεντρωμένης δέσμης λέιζερ. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται για την κατασκευή καλουπιών-χύτευσης με λειτουργικά διαβαθμισμένες δομές στη διαδικασία κατασκευής καλουπιών-:
Επιφανειακό στρώμα: πολύ ισχυρό και πολύ ανθεκτικό στη φθορά Για να γίνει το καλούπι πιο ανθεκτικό στη φθορά, χρησιμοποιείται κράμα χρωμίου κοβαλτίου.
Στρώμα πυρήνα: Χρησιμοποιήστε ένα κράμα αλουμινίου που είναι ισχυρό και χαμηλής-πυκνότητας για να κάνετε το καλούπι ελαφρύτερο και καλύτερο στην απαλλαγή από τη θερμότητα.
Σε σύγκριση με τα τυπικά ομοιογενή υλικά, αυτή η δομή κλίσης κάνει το καλούπι να διαρκεί 2-3 φορές περισσότερο και χρησιμοποιεί 15-20% λιγότερη ενέργεια.
2. Τεχνολογία WAAM: Ένας οικονομικά-αποτελεσματικός τρόπος για να φτιάξετε μεγάλα καλούπια
Το WAAM έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό τόξο ως πηγή θερμότητας για να λιώσει μεταλλικό σύρμα.
Χαμηλό κόστος υλικών: Το μεταλλικό σύρμα κοστίζει μόνο ένα-ένα τρίτο έως ένα-το μισό από τα υλικά σε σκόνη.
Υψηλή απόδοση καθίζησης: 3–5 κιλά μετάλλου μπορούν να εναποτίθενται κάθε ώρα, κάτι που είναι αρκετό για την κατασκευή ογκωδών καλουπιών πλάτους ενός μέτρου.
Ισχυρή ικανότητα επισκευής: μπορεί να διορθώσει τις ρωγμές και τη φθορά με απευθείας εναπόθεση υλικών σε υπάρχοντα καλούπια.
Μια συγκεκριμένη εταιρεία αυτοκινήτων χρησιμοποίησε την τεχνολογία WAAM για να φτιάξει ένα καλούπι για έναν κύλινδρο κινητήρα 2 τόνων. Αυτό μείωσε το κόστος της επισκευής κατά 68% σε σύγκριση με την απόκτηση ενός νέου καλουπιού και μείωσε τον χρόνο που χρειάστηκε για την επισκευή του από 45 ημέρες σε 7 ημέρες.
3, Τεχνολογία ψεκασμού κόλλας: ένας τρόπος για να κάνετε τα καλούπια μικρής κλίμακας- πιο αποτελεσματικά
Η τεχνολογία ψεκασμού κόλλας ψεκάζει την κόλλα μόνο όπου χρειάζεται για την προσκόλληση σωματιδίων μεταλλικής σκόνης. Μετά την απολίπανση και την πυροσυσσωμάτωση, κάνει πυκνά μεταλλικά κομμάτια. Αυτή η τεχνολογία ξεπερνά τα όρια μεγέθους της τεχνολογίας τήξης στρώματος πούδρας, καθιστώντας την την καλύτερη λύση για την κατασκευή μικρών καλουπιών.
1. Οφέλη από άποψη τεχνολογίας
Γρήγορη παραγωγή: Δεν χρειάζεται να λιώσετε κάθε στρώμα ξεχωριστά και ο ρυθμός εκτύπωσης είναι 5–10 φορές ταχύτερος από το SLM.
Υψηλή χρήση υλικού: Η μη δεσμευμένη σκόνη μπορεί να ανακυκλωθεί 100% του χρόνου, γεγονός που μειώνει το κόστος υλικού κατά 30% έως 40%.
Μεγάλη γεωμετρική ελευθερία: μπορεί να φτιάξει καλούπια με περίπλοκες γεωμετρίες εσωτερικής κοιλότητας, συμπεριλαμβανομένων καλουπιών πλαστικής έγχυσης με ομοιόμορφη ψύξη.
2. Παραδείγματα χρήσης
Μια συγκεκριμένη εταιρεία ιατρικών συσκευών χρησιμοποιεί τεχνολογία ψεκασμού κόλλας για την κατασκευή προσαρμοσμένων καλουπιών για ορθοπεδικά εμφυτεύματα. Το κόστος κατασκευής ενός καλουπιού έχει μειωθεί από 12.000 γιουάν σε 4.800 γιουάν και ο χρόνος που χρειάζεται για να κατασκευαστεί ένα καλούπι έχει μειωθεί από έξι μήνες σε 50 ημέρες. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης συνήθως σε τομείς όπως καλούπια κοσμημάτων και ηλεκτρονικά καλούπια ακριβείας. Βοηθά την κατασκευή καλουπιών να κινηθεί προς μεγαλύτερη ευελιξία και προσαρμογή.
4, Το μέλλον της κατασκευής καλουπιών είναι η ενσωμάτωση πολλών-διαδικασιών.
Καθώς η τεχνολογία έχει προχωρήσει, μια μεμονωμένη διαδικασία δεν αρκεί πλέον για να ικανοποιήσει τις ποικίλες απαιτήσεις της κατασκευής καλουπιών. Ως εκ τούτου, η συγχώνευση πολλών διαδικασιών έχει αναδειχθεί ως μια νέα τροχιά στον κλάδο.
Επεξεργασία σύνθετου υλικού SLM+CNC: Αρχικά, χρησιμοποιήστε το SLM για να εκτυπώσετε το κενό καλούπι. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε CNC για κατεργασία ακριβείας, η οποία εξισορροπεί την ταχύτητα χύτευσης με την ακρίβεια της επιφάνειας.
Συνδυασμός ΦΑΚΟΥ και θερμικής επεξεργασίας: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εναπόθεσης του φακού, η απόσβεση με λέιζερ γίνεται ταυτόχρονα για να αυξηθεί η σκληρότητα της επιφάνειας του καλουπιού σε πάνω από 55 HRC.
Ψεκασμός κόλλας και συμπύκνωση HIP: Η θερμή ισοστατική πίεση (HIP) απαλλάσσει τους εσωτερικούς πόρους στα μέρη που έχουν επικαλυφθεί με κόλλα. Αυτό κάνει την πυκνότητα καλουπιού πάνω από 99,5%.