Getur þú þrívíddarprentað sérsniðna inntaksgrein í áli?

Mest málmur3D prentað inntaksgrein úr áliverkefni nota laser duft bed fusion (SLM eða L-PBF). Laser bræðir þunn lög af áldufti hvert af öðru samkvæmt CAD skránni. Engin mold er nauðsynleg. Hægt er að mynda flókna innri hlaupara og plenum sem eitt stykki.

Algengasta álfelgur er AlSi10Mg. Það er ál-kísil-magnesíum málmblöndu af steypugerð sem býður upp á traust jafnvægi styrks, hitaleiðni og prenthæfni. Það er mikið tilgreint fyrir bíla- og flugvélahluta sem þurfa litla þyngd og viðeigandi hitaflutning. AlSi10Mg 3D prentun hefur orðið sjálfgefin leið fyrir mörg sérsniðin inntaksforrit af nákvæmlega þessum ástæðum.

Hvaða hlutar fjölþættar eru góðir umsækjendur
Hlauparar með bjartsýni flæðisleiða, flókin plenum, samþætt uppsetningareiginleika og innri rásir sem erfitt eða ómögulegt væri að kjarna í hefðbundinni steypu eru sterkustu notkunartilvikin. Einföld ytri form með lítið innra flókið réttlæta sjaldan ferlið.

Samanburðarrannsókn árið 2020 í Journal of Materials Science & Technology skoðaði SLM AlSi10Mg á móti sömu málmblöndu sem framleidd er með steypu. SLM efnið sýndi meiri togstyrk (u.þ.b. 430–445 MPa á móti um 313–315 MPa fyrir steypta efnið við stofuhita) en minni lengingu. Þreytuþol var lægra vegna þess að leifar óbræddra duftagna, oxíðinnihalds og svitahola virka sem upphafspunktur sprungna.

Í MATEC Web of Conferences frá árinu 2016 var greint frá því að fínstilltar SLM færibreytur gætu náð 99,13% hlutfallslegum þéttleika. Vélrænir eiginleikar við þessar aðstæður voru sambærilegir og í sumum tilfellum betri en háþrýstisteyptu A360 álfelgur, jafnvel án mikillar eftirvinnslu.

Efnisgagnablöð frá þekktum duftbirgjum skrá AlSi10Mg fyrir vélartengda íhluti, þar með talið inntaksgrein, vegna samsetningar þess styrkleika, hitaleiðni og lágs þéttleika.

Styrkur er góður, en svitahola og þreyta eru alvöru varúðarráðstafanir
Static styrkur er sjaldan takmarkandi þáttur fyrir inntaksgrein. Hringlaga hleðsla, titringur og langvarandi þreytuþol skipta meira máli. Afgangsgljúpur og yfirborðstengdir gallar geta dregið úr þreytulífi. Rétt ferlistýring, þéttleikaathugun og hitameðferð eru nauðsynleg.

Þrjár gæðaspurningar sem við mælum alltaf með að spyrja:

Hvaða hlutfallslega þéttleika nærðu stöðugt og hvernig er hann mældur?

Hvaða hitameðferðarlota er beitt - streitulosun, öldrun eða hvort tveggja?

Keyrir þú tölvusneiðmyndaskönnun, þrýstiprófun eða hvort tveggja á mikilvægum flæðisleiðum?

Í smíðum okkar höfum við séð að sannprófun á þéttleika og rétt hitameðhöndlun skipta meira máli fyrir langtímaáreiðanleika en eins og prentaðar togtölur einar og sér.

Engin verkfæri þýðir að endurtekningar á hönnun geta gerst á dögum frekar en vikum. Hægt er að fínstilla rúmfræði innra flæðis án takmarkana á kjarna og djúpdrögum. Eiginleikar sem venjulega þurfa suðu eða samsetningu er hægt að prenta sem eitt stykki.

Þyngdarlækkun er annar hagnýtur ávinningur. Í FEV LeiMot verkefninu sparaði AlSi10Mg strokkahaus framleiddur með aukefnaframleiðslu 2,3 ​​kg (22%) samanborið við hefðbundna steypu og helstu vélaríhlutir samanlagt voru um 21% léttari. Nýlega sýndu Nikon SLM Solutions og Bosch fullkomna V8 vélarblokk í einu stykki prentaða í AlSi10Mg, sem sannaði að stórir, flóknir aflrásarhlutar úr áli eru nú raunhæfir í framleiðsluhæfum vélum.

Viðskiptavinur þurfti lítið magn af inntaksgreinum fyrir afkastagetu með endurskoðaðri rúmfræði hlaupa. Steypuverkfæri voru of hæg og of kostnaðarsöm fyrir fyrirhugaðar hönnunarlykkjur.

Við stilltum hlutanum til að halda stuðningi frá mikilvægum flæðisleiðum eins mikið og mögulegt var, stjórnuðum staðsetningu stuðningsins vandlega, beittum streitulosandi hitameðferð og CNC-véluðum þéttingarflötin og festingarskilin að endanlegu þolmörkum. Þéttleika- og víddarathugunum var lokið áður en hlutarnir fóru. Greinarnar uppfylltu tilskilið flæði og þéttingarafköst og komu hraðar en hefðbundin verkfæraleið hefði leyft.

Þessi röð-prentunarstefna, stýrðar stoðir, hitameðhöndlun, síðan CNC frágangur á þéttingarflötum - er staðlaða leiðin til að meðhöndla þrívíddarprentaða inntaksgrein úr áli þegar flókið rúmfræði og áætlun skipta meira máli en stór einingakostnaður.

Fyrir stóra framleiðslubíla þar sem kostnaður á hvern hlut er ráðandi er hefðbundin steypa enn hagkvæmari þegar greitt er fyrir verkfæri.

Innsiglunarfletir, mikilvægir þræðir og nákvæmar festingarflatir þurfa næstum alltaf CNC frágang eftir prentun. Hrein prentvöruverslun getur ekki afhent margvíslega tilbúna uppsetningu. Leitaðu að an3D prentun úr áli verksmiðju sem ræður við bæði íblöndunarþrepið og nauðsynlega vinnslu undir einu þaki.

Fjölliða- eða koltrefjastyrktar nælongreinir geta verið léttari enn og hafa verið notaðar í sumum kappakstursfrumgerðum. Þeir henta ákveðnum kynþáttum eða skammtíma frumgerð umhverfi, en þeir hafa mismunandi hitastig og langtíma endingu mörk samanborið við ál. Þeir koma ekki beint í staðinn við stöðugan hita í vélinni.

Spyrðu þessar fimm spurningar:

Getur þú útvegað efnisvottorð og mældar þéttleika- eða gropupplýsingar fyrir tiltekna byggingu?

Framkvæmir þú hitameðferð innanhúss (streitulos eða öldrun)?

Getur þú CNC-vél innsiglað andlit, port og uppsetningareiginleika eftir prentun?

Hvaða skoðunaraðferðir eru tiltækar-CT skönnun, þrýstiprófun, víddarskýrslur?

Hverjir eru raunhæfir afgreiðslutímar og lágmarksmagn fyrir frumgerðir og litlar lotur?

Hæfur sérsniðinn framleiðandi inntaksgreinir eða birgir lítillar lotuinntaksgreini mun svara skýrt og geta sýnt sönnunargögn um ferli. OEM inntaksgrein þrívíddarprentunaraðili ætti einnig að sýna fram á reynslu af skjölum og rekjanleika í bílaflokki. Skjalfest gæðakerfi og ferlistýringar veita aukið traust á því að sömu staðlar eigi við frá fyrstu frumgerð til næstu litla lotu.

Hversu mikið kostar þrívíddarprentað inntaksgrein fer eftir rúmmáli hluta (byggingarhæð og duftnotkun), rúmmáli stoðvirkis, eftirvinnslu (hitameðferð, vinnsla, yfirborðsfrágangur) og magni. Stærri eða mikið studdir hlutar kosta meira á stykki. Leiðslutími frumgerða er venjulega mældur í dögum til nokkrar vikur þegar skráin er tilbúin - venjulega verulega styttri en verkfæraleið. Lítil framleiðslulotur fylgja sama ferli með minni endurtekningu.

Nákvæm verðlagning þarf CAD líkanið og forskriftina. Helstu kostnaðardrifarnir eru enn flókið rúmfræði, nauðsynleg eftirvinnsla og pöntunarmagn.

Vel útfært þrívíddarprentað inntaksgrein úr áli leysir seinkun verkfæra og hönnunarsveigjanleika vandamál sem hefðbundin steypa skapar fyrir sérsniðna vinnu og lítið magn. Árangur veltur á því að velja rétta málmblönduna, stjórna þéttleika og eftirvinnslu og vinna með verslun sem getur klárað mikilvægu yfirborðið.