Esimesed viis osa langevad otse oma kohale. Kolmekümnendaks on sobivus pingul. Kaheksakümnendaks ei hakka mõned lihtsalt kokku panema. Kui tellite 100 kompleksiMetallist 3D-prinditud komponendid, on tegelik probleem harva üks otsene tagasilükkamine-see on see, et iga osa on eelmisest pisut erinev. See aeglane triiv võib peatada koosteliini, sundida valikulist paigaldamist või rikkuda tootmisgraafiku.
See artikkel selgitab, miks samast konstruktsioonist pärit osad ikka veel erinevad, milline näeb välja realistlik järjepidevus praktikas ja konkreetseid samme, mis hoiavad mõõtmed stabiilsena ühest tükist sajani. Järgneb tootmise näide ja tarnija kontrollnimekiri.
Miks samas partiis valmistatud osad ikkagi erinevad
Isegi samas masinas sama failiga ilmnevad väikesed erinevused. Neli tegurit põhjustavad suurema osa varieerumisest.
Kuumus ja kokkutõmbumine
Laser loob järsud temperatuurigradiendid. Jääkpinge tekib, kui kihid jahtuvad erineva kiirusega. Hiljem, kui detaili kuumtöötletakse-või lõigatakse plaadist, pinge lõdvestub ja osa saab liikuda. Tööstuslikud mõõtmised näitavad tavaliselt jääkpinget ja sellest tulenevat moonutust kui üht suurimat mõõtmevea allikat pulbri-kihi sulatamisel-, mis kontrollimata jätmisel põhjustab sageli mitu kümnendikku millimeetrit.
Kus osa asub ehitusplaadil
Jahutuskiirus, gaasivool ja tugitingimused muutuvad plaadi keskelt servadeni. Ühte nurka trükitud identne detail võib mõne kümnendiku millimeetri võrra erineda sama ehituse keskele trükitud samast osast.
Pulbri kvaliteet muutub
Värske pulber ja taaskasutatud pulber ei ole identsed. Osakeste suuruse jaotus, hapniku tase ja voolavus muutuvad ringlussevõtuga. Kui pulbripartii ei ole rangelt hallatud, võivad sulamiskogum ja lõpptihedus olla piisavalt erinevad, et mõjutada valmis suurust.
Masina seisukord
Laseri võimsus, teravustamine ja taasvärvimise jõudlus aja jooksul triivivad. Ilma regulaarsete kontrollideta võib sama digitaalne fail anda järjestikuste ehituste lõikes veidi erinevaid tulemusi.
Need efektid jäävad ühele prototüübile peidetuks. 100 osa puhul muutuvad need nähtavaks ja kulukaks.
Mida "järjekindel" tegelikult tähendab
Mõnikord nõuavad ostjad iga funktsiooni kohta ±0,05 mm. See on saavutatav mõnel kriitilisel pinnal pärast sekundaarset töötlemist, kuid see on harva realistlik keeruka detaili ehituspindade puhul.
Hästi{0}}juhitud tööstusliku SLM-i puhul näevad tüüpilised tulemused välja järgmised:
Üldmõõtmed: ±0,1 kuni ±0,2 mm (või umbes ±0,1–0,2% nimisuurusest)
Kriitilised liidesed pärast kerget töötlemist: ±0,05 mm või parem
Suuremad või{0}}suure pingega osad, millel on lahtine protsessijuhtimine: kõikumine võib ulatuda ±0,3 mm-ni
Praktiline lähenemine on märkida mõõtmed, mis tegelikult mõjutavad koostu või funktsiooni, ja aktsepteerida ülejäänud funktsionaalseid tolerantse. Iga pinna ülemäärane-määratlemine suurendab kulusid ja tarneaega ilma lõpptoodet parandamata. Selge kokkulepe kriitilistes funktsioonides on töökindluse alusmetallist 3D printiminemõõtmete täpsus.
7-etapiline kontroll-loend suuruste ühtluse hoidmiseks
Kujundage osa protsessi jaoks
Orienteerige kriitilised pinnad, et vähendada tugikontakti ja jääkpinget. Suured lamedad alad, mis on paralleelsed ehitusplaadiga, liiguvad sageli jahtumise ajal- rohkem; nende varajane kallutamine või reguleerimine säästab hilisemaid probleeme.
Lukustage materjal ja pulbripartii
Määrake täpne sulam ja järgige kogu tellimuse jaoks sama pulbripartii-või rangeid ringlussevõtupiiranguid-. Pulbriga töö-vahetamine on üks kiiremaid viise suuruse muutuse juurutamiseks.
Külmutage printimise parameetrid
Kui testversioon sätted kinnitab, jätke laseri võimsus, skannimiskiirus, kihi paksus ja luugistrateegia muutmata. Isegi väikesed "täiustused" tootmise ajal võivad kogu partii nihutada.
Hoidke paigutus ja orientatsioon ühtlane
Printige kõik osad plaadil samas suunas ja võimaluse korral sarnastesse kohtadesse. Juhuslik paigutus lisab tarbetut variatsiooni.
Kompenseerige kokkutõmbumine lühikese katseseeriaga
Käivitage mõned kalibreerimistükid, mõõtke need ja rakendage ehitusfailile mastaabitegur või nihe enne täiskoguse käivitamist. Ainuüksi see samm kõrvaldab sageli suurima süstemaatilise vea.
Leevendage stressi-, kui osad on veel taldrikul
Kuumtöötlus enne osade lahtilõikamist laseb jääkpingel lõdvestuda, kui geomeetria on endiselt piiratud. Kõigepealt lõikamine ja hiljem kuumtöötlemine{1}} on hiliste moonutuste sagedane põhjus.
Mõõtke ja registreerige
Kasutage CMM-i või struktureeritud{0}}kerget skannerit esimestel artiklitel ja kogu partii määratletud proovivõtuplaanil. Hoidke andmed alles. Jälgitavad mõõtmised on ainus usaldusväärne viis järjepidevuse tõestamiseks ja triivi varakult tabamiseks.
Need juhtnupud muudavad 100-osalise tellimuse hasartmängust korratavaks protsessiks.
Juhtumiuuring – püsivad tulemused 100-osalise kordustellimuse korral
Euroopa seadmete tootja vajas 100 roostevabast terasest-korpust, millel olid sisekanalid ja mitu täppiskinnituspinda. Varasemad proovid eelmiselt tarnijalt olid kokku pandud puhtalt, kuid esimene tootmispartii näitas, et paigaldusavade-asendid nihkusid töö lõpu poole koguni 0,25 mm võrra. Vajadus oli valikuline sobitamine ja ajakava libises.
Tellimus viidi üle kontrollitud protsessile. Meeskond lukustas pulbripartii, fikseeris pärast lühikest katseseeriat kõik parameetrid, hoidis igal konstruktsioonil identset orientatsiooni, teostas pinge-eemalduskuumtöötlust, kui osad jäid plaadile, ja töötles ainult kriitilisi kinnituspindu. Kliendiga jagati esimest-artiklit ja-protsessis olevaid CMM-i aruandeid.
100 osa saabusid kriitiliste mõõtmetega ±0,10 mm. Kokkupanek toimus ilma valikulise paigaldamiseta. Järg-sama koguse tellimusel, sama protsessiaknaga käivitamine andis vastavad tulemused. Varasem 0,25 mm triiv kõrvaldati peamiselt plaadil-kuumtöötluse, lukustatud parameetrite ja ühtse orientatsiooni, mitte ühegi masina seadistuse tõttu.
Küsimused, mida küsida metallist 3D-printimise tootjalt enne tellimist
Enne 100 tükile pühendumist saage nendele punktidele selged vastused:
Kas esitate esimese{0}}artikli kontrollimise aruande tegelike mõõdetud väärtustega?
Kas kogu tellimuse puhul saab säilitada sama pulbripartii (või dokumenteeritud ringlussevõtu piirmäärad)?
Kas leevendate{0}}osadele pinget, kui need on veel ehitusplaadi küljes?
Kas protsessi käigus jagatakse mõõtmisandmeid-, mitte ainult lõplikku sertifikaati?
Kas samu parameetreid ja osade orientatsiooni saab hoida mitmes järgus?
Milliseid mõõtmeid te tavaliselt saavutate sarnase suuruse ja keerukusega osadel?
Võimekas metallist 3D-printimise tehas või metallist 3D-prinditud osade tarnija vastab neile küsimustele otse ja toetab neid andmetega. Ebamäärased vastused või soovimatus mõõtmisi jagada on hoiatusmärgid. Jooksvate vajaduste jaoks kinnitage ka võimet reprodutseerida sama protsessi akent ka mitu kuud hiljem kohandatud metallosade hulgimüügi jaoks. Otsin usaldusväärsetSLM 3D printimise tootjamis juba juhib distsiplineeritud protsessijuhtimist, säästab rohkem aega kui madalaima ühikuhinna tagaajamine.
Millal on 3D-printimine õige valik ja millal CNC parem
Sisemiste omadustega keerukad osad on sageli otstarbekad ainult lisatootmise korral, kui kogus on 100. Lihtsad prismaatilised kujundid, mis vajavad paljudel pindadel rangeid tolerantse, võivad CNC-ga siiski olla ühtlasemad ja säästlikumad. Seda otsust uuritakse üksikasjalikult kahe väikese -kuni-keskmise mahu võrdluses.
KKK
K: Kas metallist 3D-printimine võib valmistada 100 identset osa?
V: Jah, kui pulber, parameetreid, orientatsiooni, kuumtöötlust ja mõõtmist kontrollitakse rangelt. Ilma nende juhtelementideta kasvab variatsioon koos kogusega.
K: Kui täpne on SLM 3D printimine?
V: Hästi{0}}juhitud tööstuslik SLM hoiab tavaliselt üldmõõtmetega ±0,1 kuni ±0,2 mm. Kriitilised omadused võivad pärast kerget töötlemist ulatuda ±0,05 mm-ni või paremini. See metallist 3D-printimise mõõtmete täpsus vastab enamikule funktsionaalsetest koostevajadustest.
K: Miks mõned sama partii osad kõverduvad?
V: Sulamisest tulenev jääkpinge, ehitusplaadi erinevad jahutuskiirused ja selle pinge vabanemine osade lahtilõikamisel on kõige levinumad põhjused.
K: Kuidas kontrollida iga osa suurust?
V: taotlege CMM-i või skannimisandmeid esimeste artiklite ja kogu partii määratletud proovivõtuplaani kohta. Hoidke aruanded jälgitavuse tagamiseks alles.
K: Milliseid faile peaksin hinnapakkumise saamiseks saatma?
V: CAD- või STEP-failid ja joonis, mis märgib selgelt kriitilised mõõtmed ja tolerantsid. Märkused materjali, kuumtöötluse ja pinnanõuete kohta aitavad seada realistliku protsessiakna.
K: Kui kaua võtab aega 100-osaline tellimus?
V: Tavaline teostusaeg on kaks kuni neli nädalat, olenevalt osa suurusest, materjalist, järeltöötlusest- ja masina saadavusest. SLM 3D-printimise prototüüpimise kombineerimine tootmispartiiga ühes pidevas protsessis lühendab sageli üldist ajakava.
Kui 100 keeruka metallosa suuruse ühtlus on kriitiline, saatke CAD-failid ja joonis, mis tõstab esile olulised mõõtmed. Lühike protsessiülevaade näitab, kas geomeetriat, materjali ja tolerantse saab usaldusväärselt hoida-ja milliseid juhtseadiseid on vaja, et sajandik vastaks esimesele.