Hanke- ja insenerimeeskonnad seisavad pidevalt silmitsi samade piirangutega: tavapärasest töötlusest tulenevad pikemad teostusajad, valu kõrged tööriistakulud ja väikesed -mahud või prototüübikogused, mis muudavad traditsioonilised meetodid kalliks. Kui osad sisaldavad keerulisi sisemisi funktsioone või ajakava on tihe, muutuvad need piirangud kiiresti kulukaks. Tööstuslikroostevabast terasest 3D printiminepakub praktilist teed funktsionaalsete metallist 3D-prinditud komponentide juurde ilma samasuguse tööriistakoormuse või geomeetriliste piiranguteta.
Miks tööstusharud võtavad kasutusele roostevabast terasest 3D-printimise?
CNC-mehaaniline töötlemine ja valamine jäävad oluliseks. Need muutuvad aga ebaefektiivseks, kui geomeetria muutub keeruliseks või kogused jäävad väikeseks. Mitu seadistust suurendavad nii kulusid kui ka aega. Valutööriistad tasub end ära ainult suuremate mahtude korral. Keeruliste osade praagi määr võib samuti olla kõrge.
Metallilisandite tootmine eemaldab mitmed neist piirangutest. Kasutamine kasvab tööstussektorites jätkuvalt, kuna üha rohkem ettevõtteid käsitleb seda protsessi pigem tootmis-võimelisena kui puhtalt eksperimentaalsena. Meeskonnad, kes otsivad usaldusväärset roostevabast terasest 3D-printimise tootjat või tehast, ootavad nüüd ühtlast kvaliteeti nii prototüüpide kui ka väikeste tootmissarjade puhul.
Kuidas valmistatakse metallist 3D-prinditud komponente
Enamik tööstuslikke roostevabast terasest osi on valmistatud laserpulberkihi sulamiga (tavaliselt nimetatakse seda SLM-iks või DMLS-iks). Üle ehitusplatvormi laotatakse õhuke metallipulbri kiht. Suure võimsusega-laser sulatab pulbri ainult seal, kus detaili geomeetria seda nõuab. Platvorm langeb, rakendatakse uus kiht ja tsükkel kordub. Kasutamata pulber võetakse tagasi.
Kõige rohkem kasutatakse kahte roostevaba klassi:
316L - suurepärane korrosioonikindlus, mida kasutatakse laialdaselt tööstus- ja keemiakeskkonnas
17-4PH – kõrgem tugevus pärast kuumtöötlust, sobib paremini siis, kui mehaaniline jõudlus on prioriteet
Tüüpiline protsessi voog:
Disaini ülevaatus ja lisanditele orienteeritud{0}}ettevalmistus
Ehituse seadistamine ja pulbri laadimine
Kiht-haaval-lasersulatamine
Pulbri eemaldamine ja toe eemaldamine
Kuumtöötlus, pinnaviimistlus ja ülevaatus
Väljund on peaaegu{0}}neto-kujuline komponent, mis võib ühes tükis sisaldada sisemisi kanaleid või keerulisi väliseid funktsioone. Lihtsad prismaatilised osad suuremas mahus on CNC-l tavaliselt siiski säästlikumad.
Metallkattega 3D-prindid: viimistlus, mis lisab funktsionaalset väärtust
Kuna -pulberkihtprotsessidest saadud pinnad on kasutatavad, kuid vajavad sageli täiendavat töötlemist. Metallkatted ja sellega seotud viimistlused parandavad korrosioonikindlust, kulumiskindlust, elektrijuhtivust või välimust.
Levinud valikud hõlmavad järgmist:
Helmeste pritsimine või trummeldamine ühtlase tekstuuri saavutamiseks
Kriitiliste liideste ja tihenduspindade CNC-töötlus
Elektrooniline nikkel või muu metallkate korrosioonikaitse ja juhtivuse tagamiseks
Roostevaba terase passiveerimine
Poleerimine või spetsiaalsed pinnakatted, kui on vaja välimust või spetsiifilisi funktsionaalseid omadusi
Metallkattega 3D-prindidon sageli ette nähtud, kui rakendus nõuab roostevabast terasest põhjast kõrgemat pinna jõudlust. Õige trükkimise ja viimistlemise kombinatsioon muudab peaaegu-võrgu-kujulise osa tootmis-valmis komponendiks.
Juhtumi näide: Sunhingstonesi roostevabast terasest täppisosad
Klient vajas sisemiste omadustega roostevabast terasest komponente, mis oleks nõudnud mitut töötlemist ja tekitanud palju vanaraua. Tavapärased hinnapakkumised näitasid pikka tarneaega ja asjaomaste koguste kõrget hinda.
Tööstuslik roostevabast terasest 3D-printimine, mis on toodetud -võrk-kujuliste osade lähedal. Võrreldavate projektide puhul lühendatakse tööaega sageli märkimisväärselt, võrreldes keerukate CNC-marsruutidega ning esma{4}}kvaliteet jääb parameetrite ja{5}}järeltöötluse kontrollimisel kõrgeks. Osad läksid pärast standardviimistlust ja ülevaatust funktsionaalsele testimisele.
Tulemused sõltuvad suuresti geomeetriast. Kõige rohkem saavad kasu keerulised osad. Lihtsad suuremamahulised komponendid jäävad tavapäraste meetoditega tavaliselt-kulutõhusamaks. Lisandite tootmise tööstusstandardid suurendavad jätkuvalt kvalifitseeritud tootjate protsesside usaldust.
Rakendused erinevates tööstusharudes
Roostevabast terasest 3D-prinditud komponendid ilmuvad mitmes sektoris:
Side- ja elektroonika - korpused, soojusjuhtimise osad, keerulised kronsteinid
Autotööstuse ja mobiilsuse - prototüüp ja väikesemahulised{1}}funktsionaalsed osad
Meditsiini- ja laboriseadmete - korrosioonikindlad-komponendid (kui materjali ja protsessi kvalifikatsioon seda võimaldab)
Tööstusseadmete - kohandatud kinnitusdetailid, klapi korpused ja varuosad
Huvi tööstusliku metallist 3D-printimise teenuse ja kohandatud roostevabast terasest osade tootjate võimaluste vastu kasvab jätkuvalt, kuna meeskonnad soovivad kiiremat iteratsiooni ja suuremat disainivabadust.
Roostevabast terasest keerukate osade protsesside võrdlus
|
tegur |
Tavaline CNC / valamine |
Tööstuslik roostevabast terasest 3D-printimine |
Sobivad paremini, kui… |
|
Geomeetriline keerukus |
Juurdepääs tööriistadele piiratud |
Kõrge (võimalikud sisemised funktsioonid) |
Peamine piirang on keerukus |
|
Tööriistade nõue |
Sageli nõutav |
Enamiku osade puhul puudub |
Kogused on madalad kuni keskmised |
|
Teostusaeg (prototüüp) |
Nädalatest kuudeni |
Päevad kuni paar nädalat |
Kiirus loeb |
|
Materjali efektiivsus |
Sageli kõrge praagi |
Oluliselt kõrgem kasutusaste |
Muret tekitab jäätme- või materjalikulu |
|
Pinnaviimistluse vajadus |
Suurepärane{0}}töötletuna |
Tavaliselt nõuab{0}}järeltöötlust |
Kriitilised pinnad vajavad töötlemist |
|
Maksumus suuremal mahul |
Tavaliselt madalam |
Kõrgem osa kohta |
Lihtne geomeetria + suurem kogus |
Kuidas valida õige roostevabast terasest 3D-printimise tootja
Kasulikud filtrid hõlmavad järgmist:
Tõestatud kogemus vastavate roostevabade klasside (316L, 17-4PH jne) ja tööstusseadmetega
Dokumenteeritud protsessijuhtimine ja kvaliteedisüsteemid
Usaldusväärne järel{0}}töötlemise võimalus, sealhulgas plaatimine ja täppistöötlus
Aus disain-lisandva tagasiside saamiseks ja piirangute selgeks teavitamiseks-
Paindlikud kogused, sealhulgas prototüüpide tugi väikeste metallist 3D-printimise hulgitellimuste kaudu
Läbipaistvad teostusajad ja kontrollitavad tavad
Võimekas 3D-printimise tehas peaks selgitama nii teie konkreetse osa eeliseid kui ka praktilisi piiranguid, selle asemel, et tehnoloogiat üle müüa.
KKK
K: Milleks kasutatakse roostevabast terasest 3D-printimist?
V: Keerulised prototüübid,{0}}väikese tootmismahuga osad ja komponendid, mis saavad kasu sisemistest funktsioonidest või kiirest iteratsioonist tööstus-, auto-, side- ja eriseadmete rakendustes.
K: Kas metalli 3D-printimine on tugevam kui CNC-töötlus?
V: tugevus sõltub sulamist, protsessi juhtimisest, kuumtöötlusest ja geomeetriast. Õigesti töödeldud roostevabast terasest osad vastavad paljudele tööstusnõuetele. Võrdlused peaksid olema -rakenduspõhised.
K: Kui palju roostevabast terasest 3D-printimine maksab?
V: Kulud sõltuvad mahust, keerukusest, materjalist,{0}}järeltöötlusest ja kogusest. Keerulised väikesemahulised osad{2}} konkureerivad sageli mitme-seadistusega töötlemisega; lihtsad suure-mahuga osad eelistavad tavaliselt tavapäraseid meetodeid.
K: Kas 3D-prinditud metallosi saab katta või katta?
V: Jah. Korrosioonikindluse, juhtivuse, kulumiskindluse või välimuse parandamiseks rakendatakse rutiinselt metallkatteid, passiveerimist ja muid katteid.
K: Mis on minimaalne tellimuse kogusmetallist 3D prinditud komponendid?
V: Paljud tööstuslikud pakkujad toetavad üksikuid prototüüpe väikeste tootmispartiide kaudu. Täpsed miinimumid sõltuvad tootjast ja osa suurusest.
Kui pikemad teostusajad, tööriistakulud või geomeetrilised piirangud aeglustavad projekte, tasub tööstuslikku roostevabast terasest 3D-printimist hinnata.
Saatke joonis või mudel, et saada otsest hinnangut valmistatavuse, eeldatava jõudluse, viimistlusvõimaluste (sealhulgas metallist 3D-printide), teostusaja ja kulude kohta. Keskendume funktsionaalsete metallist 3D-prinditud komponentide tarnimisele tööstuslike rakenduste jaoks ja saame anda selge soovituse, kas lisandite tootmine on teie juhtumi jaoks parem viis.