Kaip naudoti metalo 3D spausdinimą, kad būtų galima gaminti ne - standartinius priedus apdirbimo centruose?

一, pagrindinės problemos, susijusios su ne - standartiniais priedais ir kaip 3D spausdinimo technologija gali padėti jas išspręsti
Šios yra įprastos ne - standartinių apdirbimo centro priedų savybės:
Dalys su sudėtingomis konstrukcijomis, apima daugiakampius lakštinio metalo dalis, liejimo formas upių formoms, kurios nėra tiesios, ir aukštos - tikslios pavaros. Naudodamiesi tradiciniu apdorojimu, turite naudoti daugybę skirtingų procesų, o tai padidina galimybes lemti toleranciją.
Maža partijos paklausa: Kasmetinė vieno gabalo išėjimas paprastai yra mažesnis nei 500 vienetų, o pelėsio sukūrimas kainuoja daugiau nei 30% viso.
Avarinis pristatymo slėgis: Kai įranga išsijungia, ji gali kainuoti tūkstančius dolerių kiekvieną valandą, taigi priedų tiekimo ciklą reikia sumažinti iki 72 valandų;
Reikalavimai, kaip gerai veikia medžiaga: turi turėti tokius bruožus kaip stiprus stiprumas (didesnis arba lygus 800MPa), atsparumui nusidėvėjimui (HRC50 ar didesnė) arba atsparumas korozijai (druskos purškimo testas 1000 ar daugiau valandų).
Metalo 3D spausdinimo technologija tiksliai išsprendžia aukščiau išvardytas problemas dėl šių funkcijų:
„Modeless“ gamyba: kietus daiktus tiesiogiai gaminkite iš 3D modelių, atsikratykite poreikio gaminti formas ir iškirpdami kiekvieno gabalo kainą nuo 60% iki 80%;
Integruotas sudėtingų formų liejimas: SLM (selektyvaus lazerio lydymosi) technologija gali sureguliuoti kiekvieno sluoksnio storį iki 0,05 mm. Tai leidžia dirbti su charakteristikomis, kurias sunku apdoroti esamiems metodams, pavyzdžiui, plonoms sienoms (didesnėms arba lygioms 0,3 mm) ir vidiniams kanalams (virš φ 0,5 mm).
Medžiagos įvairovė: apima populiarias apdirbimo medžiagas, įskaitant aliuminio lydinį (Alsi10mg), nerūdijantį plieną (316L/17 - 4Ph), titano lydinį (Ti6Al4v), nikelio pagrindu pagamintą lydinį („Inconel 718“) ir dar daugiau, kad patenkintų įvairių darbo situacijų poreikius;
Greitas iteracijos galimybė: dizaino pakeitimams atlikti ir pateikti pavyzdžiai užtrunka tik 24–72 valandas. Tai gali patikrinti daugybę versijų tuo pačiu metu.
2, 3D spausdinimo technologijos kūrimas ne - standartinėms apdirbimo centrinėms dalims
1. Dizaino optimizavimo etapas
Topologijos optimizavimas: tokių programų kaip ANSYS ir „Altair“ naudojimas kuriant dalykus, kurie yra lengvi, bet vis dėlto stiprūs, todėl joms reikia mažiau medžiagos. Pavyzdžiui, viena įmonė 35% sumažino staklių kolonų svorį ir padarė juos 12% standesne, optimizuodama jų gardelės struktūrą.
DFAM (priedų gamybos dizainas): projektavimo standartų laužymas, kuriame sakoma, kad tokie dalykai kaip „Overhing kampas> 45 laipsnių“ ir „Sumažinkite atraminių struktūrų“. Tam tikrame pavarų dėžės priede naudojamas tuščiaviduris dizainas su vidiniais armatūros šonkauliais, kad būtų mažesnės gamybos sąnaudos, išlaikant dinaminį balanso našumą.
Integration of many materials: Gradient material design is used to create functional zones. For example, the combustion chamber components have a composite construction with a copper alloy inner wall (thermal conductivity >380W/m · K) and a nickel-based alloy outer wall (temperature resistance >1000 laipsnių).
2. Spausdinimo proceso pasirinkimas
SLM technologija yra gera, kad būtų galima padaryti daiktus, kurie turi būti labai tikslūs ir turėti labai lygų paviršių, įskaitant tikslumo kreipiamąjį bėgelius ir veleno guolių sėdynes. Platinum lim - x260A gali padaryti paviršius, kurie yra RA1,6 μm grubūs, o tai yra pakankamai gera staklių vadovams;
WAAM (ARC priedų gamyba): Norėdami greitai gaminti didelių konstrukcinių dalių, tokių kaip lovos rėmai ir kolonėlės, prototipų, nusodinimo efektyvumas yra 3–5 kg/h, o medžiagų naudojimo greitis viršija 95%.
EBM (elektronų pluošto lydymas) yra geras būdas padaryti aukštą - temperatūros lydinio dalies, tokios „Inconel 718“ turbinų diskai, kuriuos tam tikra aviacijos įmonė, atspausdinta naudojant „GE Additive Arcam Q20“ įrangą. Šios dalys išlaiko 98% savo pradinio stiprumo 650 laipsnių.
3. Kokybės kontrolė ir paskelbimas - apdorojimas
Atkaitinimas dėl streso (500–600 laipsnių /2–4 h) yra terminio apdorojimo rūšis, kuri atsikratė vidinių įtempių spausdinant ir sustabdo iškraipymus apdirbant.
Tikslus apdirbimas: CNC tikslus poravimosi paviršių (tokių skylių ir velenų) apdirbimas, kad įsitikintumėte, jog jie yra tinkamo dydžio IT6 lygiui;
Non - Destruktyvus testavimas: pramoninis kompiuterinė tomografija naudojama interjero trūkumams rasti (poringumas 0,5%), o metalurginio surišimo vientisumui patikrinti naudojami ultragarsiniai bandymai.
Atsparumą korozijai sustiprina tokios operacijos kaip smėlio pliūpsnis, poliravimas ir elektropliavimas, apdorojantis paviršių. Pavyzdžiui, viena įmonė naudoja PVD dengimo technologiją, kad įrankiai būtų trims kartus ilgesni.
3, Bendrojo naudojimo atvejai ir išmokų tyrimas
1. Sudėtingų lakštinio metalo dalių gaminimas
Tam tikras staklių gamintojas turi pagaminti daugiakampį apsauginį dangą tik jiems. Ankstesniam štampavimo būdui reikia penkių pelėsių rinkinių, trunka 15 dienų ir kainuoja 120 000 juanių. SLM spausdinimui mes naudojame „Huashu High Tech FS421M“ įrangą:
Ciklas: 2 dienos dizaino optimizavimui, 48 valandos spausdinimui ir 3 dienos, skirtos post - apdorojimui, iš viso 8 dienas. Kaina: 32000 juanių medžiagoms, 18000 juanių įrangos nusidėvėjimui ir 5000 juanių už Post - apdorojimą iš viso 55000 juanių. Privalumas: Pristatymo laikas sumažinamas 47%, išlaidos sumažinamos 54%, o surinkimas - pasiekiama nemokama integruota struktūra.
2. Formų pritvirtinimas vandens keliams, kurie nėra tiesūs
Korozijos užsikimšimas sumažina vienos injekcinio pelėsio vandens grandinės aušinimo efektyvumą 30%. Tradicinis remontas trunka 10 dienų ir apima pelėsio atskirtį, laidų pjaustymą ir suvirinimą ant daugiau atramos. Naudojant lazerio apvalkalo technologiją:
Procesas: „Inconel 625“ lydinio nuleidimas į pažeistą plotą, kurio sluoksnio storis yra 0,2 mm ir 50% sutapimo greitis;
Poveikis: Po remonto vandens srauto greitis siekia 95% projektavimo vertės, pelėsiai trunka dvigubai ilgiau, o remontas kainuoja tik 15% naujo pelėsio.
3. Pavarų pritaikymas labai tiksliai
Tam tikram tikslaus apdirbimo centrui reikalingi specialūs ne - standartinės spiralinės pavaros (2.5 modulis, dantų skaičius 45, spiralės kampas 15 laipsnių), tačiau įprastas pavarų priėmimo technika negali jų padaryti dėl įrangos apribojimų. Naudojant EOS M 400-4 SLM spausdinimui:
Kontrolė su tikslumu: Per daugialypį - Lazerio bendradarbiavimo nuskaitymą galite išlaikyti danties profilio netikslumą ne per ± 0,02 mm.
Veiklos patikrinimas: GYDYMŲ GYDYMO IŠMOKĖJO EFECTONMENTYS buvo 98,5% po stendo bandymo, o triukšmo lygis buvo mažesnis nei 65 dB, būtent tai, ko reikia aukštai - galutiniams stakliams.