Millised on metallist 3D-printimise eelised kohandatud montaažiseadmetes?

1. Geomeetrilistest piiridest möödahiilimine: võime projekteerida keerulisi konstruktsioone ilma piiranguteta
Lahutavate tehnikate töötlemisrada piirab traditsioonilist kinnitusdetailide disaini, muutes keerukate funktsioonide, nagu sisevoolukanalid, biomimeetilised võred ja õhukese{0}}seinaga struktuurid, loomise keeruliseks. Näiteks üritas üks autode komponente tootv ettevõte valmistada täppispoleerimiseks kinnitust, mille ebatasane pind pidi täielikult puutuma prilliraami pinda. Kuid standardse CNC-töötluse korral ei jõua tööriistad kõikidesse kohtadesse, mida nad vajavad, mis põhjustab kinnituspinnal rohkem kui 0,3 mm töötlusvea. See halvendab poleerimiskvaliteeti.Metallist 3D printiminesuudab kiiresti teha keerulisi kujundeid, mida traditsioonilised meetodid ei suutnud metallipulbrit kiht-kihi haaval sulatades.
Näiteks SLM (Selective Laser Melting) tehnoloogia suudab virnastada 0,05 mm paksuseid kihte, mis võimaldab kujundada topoloogia optimeerimise struktuure, nagu sisemised spiraalsed voolukanalid ja mikropoorsed massiivid. Teatud elektroonikat tootev ettevõte kasutab 3D-printimist, et valmistada just neile sobivaid vaakum-iminappe. Sisemine labürindi voolukanali disain jaotab gaasi ühtlaselt ja suurendab adsorptsioonijõudu 40%. Samal ajal vähendatakse iminapa paksust tavapäraselt 15 mm-lt 8 mm-le, mis muudab robotkäe palju vähem raskeks. Selline disainivabadus mitte ainult ei muuda armatuuri paremini töötama, vaid avab ka võimaluse seda kergemaks muuta.
2. Tarnetsükli lühendamine: kiire üleminek disainist valmistooteni
Kinnituste tegemine vanamoodsal-viisil koosneb viiest sammust: "disaini programmeerimise töötlemise koostu silumine". See protseduur kestab paar nädalat. Kui pakendamismasinate tootja peab oma tootmisliinil esemeid välja lülitama, kulub uute seadmete valmistamiseks vana meetodiga 14 päeva, mis tähendab, et toodete vahetamine ei ole eriti tõhus. "Ühe klõpsuga printimise" valikuga muudab metallist 3D-printimine kujundusfailid kohe kindlateks tükkideks, ilma lisatoiminguteta, nagu programmeerimine või tööriistade ettevalmistamine.
Ühel korral kasutas teatud prille tootv ettevõte Platinum BLT{0}}S1500 poleerimisseadmete printimiseks. CAD-mudelite importimisest lõpptoodete tarnimiseni kulus vaid kolm päeva. See oli 78% kiirem kui tavalised meetodid. Veelgi olulisem on see, et 3D-printimine võimaldab suletud ahelas kiiresti optimeerida "disaini prindikatse iteratsiooni". Titaanisulamist kinnitusdetailide valmistamisel kasutas teatud lennukiosade tootja topoloogia parandamiseks tarkvara Fusion 360. Vaid kolme päevaga tegid nad läbi kolm disainimuudatuste ringi, mis vähendasid valgustite kaalu 35%, muutes need siiski ohutuks 10G vibratsioonitingimustes.
3. Materjalide parem kasutamine: "materjalijäätmete vähendamisest" üleminek "võrgu peaaegu moodustamisele"
Keeruliste kinnitusdetailide valmistamisel raiutakse jäätmetena maha palju kalleid metallmaterjale, mistõttu on tüüpiliste CNC-töötlusmaterjalide kasutusmäär tavaliselt alla 45%. Näiteks IN718 nikli -põhise sulami turuhind on kuni 800 jüaani kilogrammi kohta ja ainuüksi materjali maksumus 10-kilogrammise kinnitusdetailide valmistamiseks traditsioonilistel meetoditel on üle 40 000 jüaani. Ja metallist 3D-printimisel kasutatakse "near nett forming" tehnoloogiat, mis tähendab, et rohkem kui 85% materjalist kasutatakse ära.
Uue energiasõidukite akumoodulite tootmisliini taastamiseks kasutasid nad alumiiniumisulamist jahutusplaatkinnitust, mis valmistati eritellimusel 3D-printimise tehnoloogial. Tugikonstruktsiooni konstruktsiooni täiustamisega vähenes kasutatud materjali kogus traditsiooniliste meetoditega 12 kg-lt 3,2 kg-ni ning üksikute materjalitükkide maksumus langes 73%. Veelgi olulisem on see, et 3D-printimine võimaldab integreerida erinevaid materjale. Näiteks on võimalik otse trükkida vasesulamist soojuseraldusmooduleid terasest kinnitusalustele. See muudab struktuuri tugevamaks ja soojust paremini haldavaks. Seda komposiitmaterjali on tüüpiliste meetoditega raske valmistada.
4. Protsessi kohandatavus: "ühe funktsiooniga" kuni "mitme stseeni integreerimiseni"
Montaažiseadmed peavad suutma töötada mitmesugustes töötlemisolukordades. Metallist 3D-printimine võib teha kohandatud kinnituslahendusi, mis töötavad konkreetsetes seadetes, kombineerides erinevaid materjale ja protsesse erineval viisil.
Kohanemine kõrgete temperatuuridega: IN718 nikli{1}}põhisest sulamist valmistatud mootorilaba kinnitus suudab säilitada oma kuju kõrgel temperatuuril 650 kraadi, mis on lennukimootorite kuuma otsa komponentide testimise kriteeriumid.
Korrosioonikindel-stsenaarium: 316L roostevabast terasest valmistatud keemiaseadmete kinnitused on tänu täiustatud terastruktuurile kolm korda paremad kloriidi korrosiooni suhtes. Nende kasutusiga on nüüd 2,5 korda pikem kui tavalistel meetoditel.
Nõuded täpsele positsioneerimisele: pooljuhtseadmeid tootev ettevõte on hakanud kasutama mikrolaser-3D-printimise tehnoloogiat, et valmistada vahvlite ülekandeseadmeid, mille täpsus on ± 2 μm. Pinna karedus Ra on väiksem kui 0,8 μm või sellega võrdne, mis on ülipuhastes töökodades kasutamiseks piisavalt hea.
Samuti võivad 3D-printimise kinnitusdetailidel olla ka andurifunktsioonid. Üks robotitootja lisas kinnitusele 3D-prinditud tensomõõturi paigalduspilud ja jälgis, kuidas kinnitusjõud reaalajas muutub. See tõstis montaaži tootluse 92%-lt 99,5%-le.
5. Tööstuspraktika: hüpe laborist suuremahulise-tootmise juurde
Metallist 3D-printimisseade on idee kontrollimise etapist liikunud laialdaseks kasutamiseks. Safran Group on tootnud 3D-prinditud õlijahuti lisaseadme LEAP-mootoritele kosmosetööstuses. See disain jäljendab loodust ja suurendab soojusvahetuspinda 40%, vähendades samal ajal kaalu 30%. Samuti on see suutnud EBM-tehnoloogia abil teha tohutul hulgal 2000 tükki aastas. Apple on kasutanud 3D-printimise tehnoloogiat, et teha olmeelektroonika turul ainulaadseid titaanisulamist telefoniraamide kontrollseadmeid. See on vähendanud kontrollitsüklit 8 tunnilt partii kohta 2 tunnini partii kohta, mis aitab iPhone'i seeria kaupu kiiresti vahetada.
Metallist 3D-printimise ja digitaalse kaksiktehnoloogia kombinatsioon muudab valgustite valmistamise targemaks, mis on veelgi huvitavam. RFID-kiipide paigaldamine 3D-prinditud liitmikesse on Saksa valgustite valmistaja suutnud andmeid reaalajas koguda ja analüüsida. Kui seda kasutatakse koos masinõppe algoritmidega, suudab see arvata, kui kaua seade kestab, ja saadab hoolduse meeldetuletusi automaatselt, vähendades seadmete seisakuid 60%.