Hverjir eru kostir þrívíddarprentunar úr málmi í sérsniðnum samsetningarbúnaði?

1. Að komast í kringum rúmfræðileg mörk: að geta hannað flókin mannvirki án takmarkana
Vinnsluleið frádráttartækni takmarkar hefðbundna hönnun á innréttingum, sem gerir það erfitt að búa til flókna eiginleika eins og innri flæðisrásir, lífræna grindur og þunnt -veggað mannvirki. Til dæmis reyndi ákveðið fyrirtæki, sem framleiðir bílaíhluti, að búa til innréttingu fyrir nákvæmnisslípun sem þurfti til þess að ójafnt yfirborð hennar snerti yfirborð gleraugnarammans að fullu. En með hefðbundinni CNC vinnslu geta verkfæri ekki komist á alla staði sem þau þurfa, sem leiðir til vinnslumistaka sem er meira en 0,3 mm á yfirborði festingarinnar. Þetta gerir fægja gæðin verri.Þrívíddarprentun úr málmigetur fljótt búið til flókin form sem hefðbundnar aðferðir gætu ekki með því að bræða málmduft lag fyrir lag.
Til dæmis getur SLM (Selective Laser Melting) tæknin stafla lögum með þykkt 0,05 mm, sem gerir það mögulegt að hanna fínstillingaruppbyggingu fyrir svæðisfræði eins og innri spíralflæðisrásir og örporous fylki. Ákveðið fyrirtæki sem framleiðir rafeindatækni notar þrívíddarprentun til að búa til tómarúmssogsskála sem henta þeim. Innri völundarhúsflæðisrásarhönnunin gerir gasið jafnt dreift út og eykur aðsogskraftinn um 40%. Á sama tíma er sogskálarþykktin skorin niður úr venjulegum 15 mm í 8 mm, sem gerir vélfæraarminn mun minna þungan. Þetta frelsi til hönnunar gerir það að verkum að innréttingin virkar ekki aðeins betur heldur opnar það einnig möguleika á að gera hann léttari.
2. Stytting afhendingarferils: fljótt að fara frá hönnun til fullunnar vöru
Að búa til innréttingar á gamla-máta tekur fimm skref: "hönnun forritunarvinnslusamsetningar villuleit." Þessi aðferð tekur nokkrar vikur. Þegar umbúðavélaframleiðandi þarf að skipta út hlutum í framleiðslulínu sinni tekur gamla leiðin 14 daga að búa til nýja innréttingu, sem þýðir að það er ekki mjög hagkvæmt að skipta um vörur. Með „eins smelli prentun“ valmöguleikanum breytir þrívíddarprentun úr málmi hönnunarskrám strax í fasta hluti, án þess að auka aðgerðir eins og forritun eða að undirbúa verkfæri.
Eitt sinn notaði tiltekið fyrirtæki sem framleiðir gleraugu Platinum BLT-S1500 til að prenta fægjabúnað. Það tók aðeins þrjá daga að fara frá því að flytja inn CAD módel til að afhenda lokahluti. Þetta var 78% hraðar en venjulegar aðferðir. Mikilvægara er að þrívíddarprentun gerir það mögulegt að hagræða fljótt „endurtekningu hönnunarprentunarprófa“ í lokaðri lykkju. Á meðan hann gerði innréttingar úr títanblendi notaði ákveðinn flughlutaframleiðandi Fusion 360 hugbúnað til að bæta staðfræði. Á aðeins þremur dögum gengu þeir í gegnum þrjár umferðir af hönnunarbreytingum, sem lækkuðu þyngd innréttinga um 35% en gerðu þau samt örugg í notkun við 10G titringsaðstæður.
3. Að nýta efni betur: fara frá því að "minnka úrgangsefni" yfir í "nálægt netmyndun"
Þegar flóknar innréttingar eru búnar til er mikið af dýrum málmefnum saxað niður sem úrgangur, þannig að nýtingarhlutfall dæmigerðra CNC vinnsluefna er venjulega minna en 45%. Sem dæmi má nefna að markaðsverð á IN718 nikkel-blendi er allt að 800 júan á hvert kíló og kostnaður við efnið eitt og sér til að búa til 10 kílógramma innréttingu með hefðbundnum aðferðum er meira en 40.000 júan. Og "near nett forming" tækni er notuð í þrívíddarprentun úr málmi, sem þýðir að meira en 85% af efninu er notað.
Fyrir endurreisn nýrrar framleiðslulínu rafhlöðueininga fyrir orkubíla notuðu þeir kæliplötubúnað úr áli sem var smíðaður eftir pöntun með þrívíddarprentunartækni. Með því að bæta hönnun burðarvirkisins fór efnismagnið úr 12 kg með hefðbundnum aðferðum í 3,2 kg og kostnaður við einstaka efnisbúta lækkaði um 73%. Meira um vert, 3D prentun gerir kleift að samþætta framleiðslu mismunandi efna. Til dæmis er hægt að prenta hitaleiðnieiningar úr koparblendi beint á undirlag stálfestinga. Þetta gerir uppbygginguna sterkari og betri í að stjórna hita. Það er erfitt að búa til þetta samsetta efni með dæmigerðum aðferðum.
4. Aðlögunarhæfni ferlisins: frá „einni aðgerð“ yfir í „samþættingu margra vettvanga“
Samsetningarbúnaður þarf að geta virkað við margvíslegar vinnsluaðstæður. Málm 3D prentun getur búið til sérsniðnar innréttingarlausnir sem virka í sérstökum stillingum með því að sameina mismunandi efni og ferla á mismunandi hátt.
Aðlögun að háu hitastigi: Vélarblaðabúnaðurinn úr IN718 nikkel-blendi getur haldið lögun sinni við háan hita upp á 650 gráður, sem er það sem er prófunarviðmiðið fyrir heita endaíhluti flugvélahreyfla.
Tæringarþolnar-atburðarás: Innréttingar úr efnabúnaði úr 316L ryðfríu stáli hafa þrisvar sinnum betri viðnám gegn klóríðtæringu þökk sé bættri kornabyggingu. Þjónustulíf þeirra er nú 2,5 sinnum lengri en venjulegar aðferðir.
Kröfur um nákvæma staðsetningu: Fyrirtæki sem framleiðir hálfleiðarabúnað hefur byrjað að nota þrívíddarprentunartækni með örleysi til að búa til oblátuflutningsbúnað sem er nákvæmur í ± 2 μm. Grófleiki yfirborðsins, Ra, er minni en eða jafnt og 0,8 μm, sem er nógu gott til notkunar á ofur-hreinum verkstæðum.
Einnig geta innréttingar fyrir þrívíddarprentun einnig haft skynjaravirkni. Einn vélmennaframleiðandi bætti þrívíddar-prentuðum uppsetningarraufum fyrir álagsmæli við innréttinguna og fylgdist með því hvernig klemmukrafturinn breyttist í rauntíma. Þetta hækkaði samsetningarávöxtunarkröfuna úr 92% í 99,5%.
5. Iðnaðariðkun: Stökkið frá rannsóknarstofunni til stórframleiðslu.-
Þrívíddarprentunarbúnaðurinn úr málmi hefur færst frá hugmyndastaðfestingarstigi yfir í að vera notaður í stórum stíl. Safran Group hefur framleitt 3D-prentað olíukælibúnað fyrir LEAP vélar í geimferðabransanum. Þessi hönnun líkir eftir náttúrunni og eykur hitaskiptayfirborðið um 40% en lækkar þyngdina um 30%. Það hefur einnig tekist að búa til 2000 stykki á ári í gríðarstórum mæli með EBM tækni. Apple hefur notað þrívíddarprentunartækni til að búa til einstaka títan álfelgur símaramma skoðunarbúnað á raftækjamarkaði fyrir neytendur. Þetta hefur skorið skoðunarlotuna úr 8 klukkustundum á hverja lotu í 2 klukkustundir á hverja lotu, sem hjálpar iPhone röðinni að breytast hratt.
Sambland af þrívíddarprentun úr málmi og stafrænni tvíburatækni gerir framleiðslu á innréttingum betri, sem er enn áhugaverðara. Með því að setja RFID-flögur í þrívíddarprentaðar innréttingar hefur þýskur innréttingaframleiðandi tekist að safna og greina gögn í rauntíma. Þegar það er notað með vélrænum reikniritum getur það giskað á hversu lengi innréttingin endist og sendir sjálfkrafa út viðhaldsáminningar, sem minnkar niður í miðbæ búnaðar um 60%.