Kuidas kasutada metallist 3D -printimist, et saada töötlemiskeskuste jaoks non - standardtarvikud?

一, peamised probleemid non - standardsete lisaseadmete valmistamisel ja kuidas 3D -printimistehnoloogia võib aidata neid lahendada
Järgmised on non - tavaliste töötlemiskeskuse lisaseadmete tavalised omadused:
Kompleksse konstruktsiooniga osad sisaldavad polüeedraali lehtmetalli osi, vorme jõekujudele, mis pole sirged, ja kõrged - täpsed käigud. Traditsioonilise töötlemise kasutamisel peate kasutama palju erinevaid protsesse, mis suurendab suurenemise tolerantside võimalust.
Väike partii nõudlus: ühe tüki aastane toodang on tavaliselt alla 500 tüki ja hallituse loomine maksab rohkem kui 30% koguarvust.
Hädaolukorra kohaletoimetamise rõhk: kui seadmed välja lülituvad, võib see maksta tuhandeid dollareid igal tunnil, seetõttu tuleb lisaseadmete tarnetsükkel vähendada 72 tunnini;
Nõuded, kui hästi materjal töötab: peavad olema sellised tunnused nagu tugev tugevus (suurem kui 800MPa või võrdne), kulumiskindlus (HRC50 või rohkem) või korrosioonikindlus (soolapihusti test 1000 tundi või rohkem).
Metalli 3D -printimise tehnoloogia lahendab täpselt ülaltoodud probleemid järgmiste funktsioonide tõttu:
Modellessitootmine: tahkete esemete valmistamine otse 3D -mudelitelt, vabanedes hallituste valmistamise vajadusest ja vähendades iga tüki maksumuse 60–80%;
Keeruliste kujundite integreeritud vormimine: SLM (selektiivne laser sulamistehnoloogia) saab reguleerida iga kihi paksust 0,05 mm piireni. See võimaldab töötada omadustega, mida on olemasolevate meetoditega raske töödelda, näiteks õhukesed seinad (suurem või võrdub 0,3 mm) ja sisemise kanaliga (üle 0,5 mm).
Materiaalne mitmekesisus: hõlmab populaarseid töötlemismaterjale, sealhulgas alumiiniumsulamist (ALSI10MG), roostevabast terasest (316L/17 - 4Ph), titaanisulamist (TI6AL4V), niklipõhist sulamist (Incolle 718) ja palju muud, et täita mitmekesiste töökohtade vajadusi;
Kiire iteratsioonivõimalus: disainimuudatuste tegemiseks ja proovide pakkumiseks kulub vaid 24–72 tundi ning see võib kontrollida paljusid versioone korraga.
2, 3D -printimistehnoloogia arendamine mitte - standardse töötlemiskeskuse osade jaoks
1. disaini optimeerimise etapp
Topoloogia optimeerimine: selliste programmide nagu ANSYS ja Altair kasutamine kergete, kuid siiski tugevate asjade kujundamiseks, seega vajavad nad vähem materjali. Näiteks vähendas üks ettevõte tööpinkide veergude kaalu 35% ja muutis need võre struktuuri optimeerimisega 12% jäigemaks.
DFAM (lisandite tootmise disain): kujundusstandardid, mis ütlevad selliseid asju nagu "üleulatuv nurk> 45 kraadi" ja "vähendage tugistruktuure". Teatud käigukasti lisaseadmega kasutatakse sisemiste tugevdamisribidega õõnsat disaini, et vähendada tootmiskulusid, hoides samal ajal dünaamilise tasakaalu jõudluse.
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 kraadi).
2. printimisprotsessi valimine
SLM -tehnoloogia on hea selleks, et teha asju, mis peavad olema väga täpsed, ja millel on väga sujuv pind, sealhulgas täppisjuhi rööpad ja spindli laagrid. Platinum lim - x260a võib muuta pinnad, mis on RA1,6 μm karedad, mis on tööpinkide juhendite jaoks piisavalt hea;
WAAM (kaare lisaainete tootmine): suurte struktuuriosade, näiteks voodiraamide ja sammaste prototüüpide kiireks valmistamiseks on sadestumise efektiivsus 3–5 kg/h ja materjali kasutamise määr üle 95%.
EBM (elektronkiire sulamine) on hea viis kõrge - temperatuurisulamiosade valmistamiseks, sellised Inconel 718 Turbiinkettad, mille teatud lennundusettevõte trükiti GE Addive ARCAM Q20 seadme abil. Need osad hoiavad 98% oma algsest tugevusest 650 kraadi juures.
3. kvaliteedikontroll ja postitus - töötlemine
Stressi leevendamine (500–600 kraad /2–4 h) on teatud tüüpi kuumtöötlus, mis vabaneb sisemistest pingetest printimisel ja peatab moonutused töötlemise ajal.
Täpne töötlemine: CNC paarituspindade täpne töötlemine (sellised augud ja võllid), et veenduda, et need on IT6 taseme jaoks õige suurus;
Mitte - hävitav testimine: sisemiste puuduste leidmiseks kasutatakse tööstuslikku CT -skaneerimist (poorsus 0,5%) ja metallurgiliste sidemete terviklikkuse kontrollimiseks kasutatakse ultraheli testimist.
Korrosioonikindlust suurendavad sellised toimingud nagu liivapritsimine, poleerimine ja pinna töötlev elektroplekk. Näiteks kasutab üks ettevõte PVD -kattetehnoloogiat, et tööriistad kestaks kolm korda pikemaks.
3, tavapärased juhtumid ja eeliste uurimine
1. Keerukate lehtmetalliosade valmistamine
Teatud tööpinkide valmistaja peab valmistama just nende jaoks polüeedilise kaitsekatte. Eelmine tembeldamisviis vajab viit hallivormi, kulub 15 päeva ja maksab 120 000 jüaani. SLM -i printimiseks kasutame HUASHU kõrgtehnoloogia FS421M seadmeid:
Tsükkel: 2 päeva disaini optimeerimiseks, 48 ​​tundi printimiseks ja 3 päeva postitamiseks - töötlemiseks kokku 8 päeva. Maksumus: 32000 jüaani materjalide jaoks, 18000 jüaan seadmete amortisatsiooni jaoks ja 5000 jüaani postituse jaoks - töötlemiseks, kokku 55000 jüaani eest. Kasu: tarneaega vähendatakse 47%, kulud vähendatakse 54%ja komplekt - saavutatakse tasuta integreeritud struktuur.
2. Veeteede kinnitamine, mis pole sirged
Korrosiooni ummistus lõigake ühe sissepritsega hallituse veeahela jahutuse efektiivsus 30%. Traditsioonilised remonditööd võtavad 10 päeva ja hõlmab hallituse eraldamist, juhtmete lõikamist ja keevitamist rohkem tuge. Laserkatte tehnoloogia kasutamine:
Protsess: Inconeli 625 sulami maha panemine kahjustatud piirkonda, kihi paksusega 0,2 mm ja 50% kattumiskiirusega;
Efekt: Pärast remonti ulatub veevoolukiirus 95% -ni projekteerimisväärtusest, hallitus kestab kaks korda pikemalt ja remont maksab uue hallituse saamisest vaid 15%.
3. Suure täpsusega käikude kohandamine
Teatud täppismaandumiskeskus vajab spetsiaalseid mitte - standardseid spiraalseid käike (moodul 2.5, hammaste arv 45, spiraali nurk 15 kraadi), kuid regulaarne käigukastide tehnika ei saa neid seadme piirangute tõttu muuta. EOS M 400-4 kasutamine SLM-i printimiseks:
Juhtimine täpsusega: mitme - laserühistu skaneerimise kaudu saate hoida hambaprofiili ebatäpsuse ± 0,02 mm piires.
Jõudluskontroll: käigukasti efektiivsus oli pärast pingi testimist 98,5% ja müratase oli alla 65dB, mis on see, mida kõrge - lõpp -tööpinkide jaoks vajab.