Mun stuðningshönnun hafa áhrif á kostnað eftir-vinnslu?

1. Grunnhugmyndir sem styðja sambandið milli hönnunar og kostnaðar
Hönnun 3D prentunarstuðnings úr málmi þarf að finna málamiðlun milli "stöðugrar mótunar" og "kostnaðarhagkvæmni." Meginhugmyndirnar á bakvið það eru beinlínis tengdar kostnaði við eftirvinnslu:-
Hugmyndin á bak við að takmarka snertiflöt
Það eru þrjár gerðir af snertingu milli stuðnings og hluta: yfirborðssnerting, línusnerting og punktsnerting. Yfirborðssnerting getur gert hlutina stöðugri, en það gerir póst-vinnslu mun erfiðari. Til dæmis eru flugfestingar úr títanblendi með yfirborðssnertihönnun með 12 cm² afgangsstuðningsflatarmál, sem þarfnast 5 klukkustunda handvirkrar slípun til að uppfylla kröfur um yfirborðsgrófleika Ra1,6 μm. Með punktsnertihönnun er afgangssvæðið aðeins 2,3 cm² og vélræni fægitíminn er aðeins 40 mínútur. Vinna Suzhou Tianhong Laser sýnir fram á að fyrir hverja 1 cm² minnkun á snertiflötur er hægt að stytta þann tíma sem þarf til eftirvinnslu- um 15% til 20%.
Nákvæm stjórn á mikilvægu horninu
ýmsir ferli hafa ýmis mikilvæg fjöðrunarhorn: SLM ferlið þarf venjulega stuðning fyrir mannvirki sem hanga í minna en 30 gráður, en EBM ferlið getur losað mikilvæga hornið í 35 gráður vegna þess að það bráðnar við háan hita. Aðlagandi skönnunaraðferð Leiming Laser gerði það mögulegt að prenta upphengd mannvirki án stuðnings við örsmá horn á bilinu 5 gráður til 35 gráður með því að breyta leysiraflsþéttleikanum á flugu. Þetta minnkaði fjölda stuðningsgagna sem þarf um 78% og kostnað við eftirvinnslu- um 65%.
Hugmyndin um að spara efni
Verð á málmdufti getur farið upp í þúsundir júana á hvert kíló og sóun á stuðningsefni hækkar strax verð. Með því að nota Inconel 718 nikkel-undirstaða málmblöndu sem dæmi, leiðir stöðluð stuðningshönnun til allt að 18% sóunarhlutfalls, en tré-líkar stoðbyggingu sem er búin til með fínstillingu svæðisfræði getur haldið sóuninni undir 5%. Dæmi um hluta flugvélahreyfla sýnir að endurbætt stuðningshönnun dregur úr kostnaði við stakt efni úr 2300 Yuan í 850 Yuan, sem er 63% lækkun.
2. Lykilþættir sem styðja við hönnunar-drifinn eftir-vinnslukostnað
Stuðningur við hættu á varanlegum líkamlegum meiðslum
Vefjagallar geta átt sér stað þegar stuðningurinn og íhlutaviðmótið hafa mismunandi mikið af hitaálagi. Þegar prentað er með 316L ryðfríu stáli geta grófir súlulaga kristallar myndast þar sem riststuðningurinn mætir fast efninu. Þetta gerir svæðið 15% til 20% mýkra og dregur úr þreytulífinu um 40%. Til að losna við þessar leyndu hættur þarf hitameðhöndlunarferlið að vera lengra, sem þýðir að kostnaður við eftirvinnslu á einu stykki hækkar um 120 til 180 júan.
Vandamálið við að gera flókinn burðarvirki aðgengilegan
Túrbínuskífan í flugvélinni er aðeins 2 mm í þvermál innri rásar. Stöðluð stuðningshönnun veldur því að ráshlutinn skekkist um meira en 8%, sem þarf að laga með rafefnafræðilegri upplausn. Þessi tækni þarf 41wt% saltpéturssýrulausn til að meðhöndla við 80 gráður í 6 klukkustundir. Kostnaður við einn umboðsmann er 350 Yuan, og það er möguleiki á einsleitni í tæringu.
Falinn kostnaður við að þurfa að gera hlutina í höndunum
Gögn frá BMW IDAM sjálfvirku framleiðslulínunni sýna að enn er þörf á handvirkri íhlutun til að hjálpa til við fjarlægingarferlið, sem tekur 35% af heildartíma eftir-vinnslu. Launakostnaður er allt að 2,8 milljónir júana á ári fyrir framleiðslulínu sem framleiðir 10.000 stykki á ári. NetShape vélmennakerfi Rivelin Robotics notar aflviðbragðsstýringu til að ná nákvæmni snertikrafts upp á 0,1N stig. Þetta minnkar þörfina fyrir handvirkt inngrip í minna en 5% og sparar meira en 2 milljónir júana á ári.
3. Aðferðir á landamærunum sem hjálpa til við hagræðingu hönnunar
Uppbygging sem getur staðið eitt og sér þökk sé skapandi hönnun
Með hjálp vélanámstækni getur Autodesk Netfabb hugbúnaður sjálfkrafa smíðað lífræna burðarvirki grindar. Þessi aðferð minnkaði þyngd gervihnattafestingar um 85% og losaði sig við þörfina fyrir hefðbundinn stuðning. Það breytti einnig vinnsluferlinu eftir-vinnslu úr vélrænni vinnslu yfir í einfalda hitameðferð og lækkaði kostnað við eitt stykki um 1200 júan.
Vinnum saman að því að koma með nýjar hugmyndir fyrir fjöl-efniskerfi
Bimetall stuðningstækni Belgian Materialise notar þá staðreynd að Inconel 718 og hreint járn oxast mishratt við 800 gráður til að losna sjálfkrafa af stuðningi. Þessi aðferð minnkar magn stuðnings sem eftir er niður í minna en 0,01 mm, styttir þann tíma sem þarf fyrir eftirvinnslu úr 48 klukkustundum í 8 klukkustundir og sparar 650 Yuan á stykki.
Stýring með lokuðu lykkju á ferlirakningu
Hár-myndavélar og innrauðir skynjarar í Siemens Process Sight kerfinu fylgjast með lögun bráðnu laugarinnar í rauntíma. Þegar möguleiki er á ekki nægum stuðningi er leysistillingunum breytt sjálfkrafa eða auka stuðningur er búinn til. Þegar flókinn flæðirásarhluti er prentaður minnkaði tæknin gallahlutfallið vegna stuðnings úr 18% í 0,3%, sem sparaði meira en 500.000 Yuan á ári í endurvinnslukostnaði.