כיצד לבחור ציוד הדפסת תלת מימד מתכת מתכתית בייצור תעשייתי?

1, התאמת מסלול טכני: להגיע לתחתית ההנמקה מאחורי ייצוג התהליכים
התקן הנוכחיהדפסת תלת מימד מתכתיתהטכנולוגיה מציעה דפוס "שלוש רגליים":
התכה סלקטיבית בלייזר (LPBF): מערכת ה- EOS M 400-4 ארבע לייזר שולטת בעובי השכבה בין 20 ל 50 מיקרומטר באמצעות לייזר סיבים של 200–1000 וולט. מערכת זו טובה לייצור חלקי תעלות זרימה מורכבים בתעשיית התעופה והחלל. הדבר הטוב ביותר בזה הוא שאתה יכול לשלוט על המיקרו -מבנה. לדוגמה, רצועת האוגן המרכזי של סגסוגת טיטניום שעשה כוח פלטינה עבור C919 משנה את גודל התבואה מ- 50 מיקרומטר ל 200 מיקרומטר לאורך זמן על ידי שינוי כוח הלייזר, מה שהופך אותו ל -18% חזק יותר נגד עייפות.
התכה של קרני אלקטרונים (EB - PBF): מכונת ARCAM EBM Q20Plus מעסיקה קרן אלקטרונים 3kW לבניית דברים בקצב של 1000 מ"מ ³/שעה בוואקום בגובה 650 מעלות. זה הופך את זה נהדר לבניית דיסקי טורבינת סגסוגת טמפרטורה גבוהה -. בעזרת טכנולוגיה זו, GE Aviation קיצצה את הזמן שלוקח לייצור להבי טורבינת קריסטל יחידה למנועי קפיצה מ 12 חודשים לשלושה שבועות והורידה את שיעור הפגמים בגבול התבואה ל -0.03%.
ריסוס דבק (BJ): מערכת שולחן העבודה של שולחן העבודה משתמשת בטכנולוגיית ריסוס טיפות כדי להפקיד 2000 טיפות דבק לשנייה. לאחר מכן הוא עובר תהליך סינטינג שומני של 1200 מעלות, מה שמראה שהוא זול יותר ליצור תבניות פלדה כלים. טכנולוגיה זו משמשת יצרנית מכוניות מסוימת לייצור תבניות הזרקה עם ערוצי קירור קונפורמליים. זה חותך את זמן מחזור ההזרקה ב 28% והופך את התבנית לנמשכת פי 3.2 יותר משיטות קודמות.
דברים חשובים לחשוב עליהם לפני הבחירה:
טכניקת LPBF טובה יותר למבני חלל פנימיים מורכבים.
מומלץ לבדוק את יכולת בקרת ואקום ציוד חומרי סגסוגת טמפרטורה גבוהים- (פחות או שווה ל 5 × 10⁻³ Pa).
עבור ייצור גדול של - בקנה מידה, יש לבדוק את קצב ההכוזה של טכנולוגיית BJ במהלך שגירה (בדרך כלל 1.8–2.2%).
2, תאימות למערכת חומרים: גורמים חשובים לקבלת גבולות תהליכים בעבר
ישנם יותר מעשרים חומרים המרכיבים מערכת מלאה להדפסת תלת מימד מתכתית, כולל 17 - 4ph נירוסטה, סגסוגת נירוסטה של ​​Inconel 718 סגסוגת ניקל, Ti6al4V Titanium ואחרים. בבחירתך, עליך לשים לב מאוד ל:
התאמה של מאפייני אבקה: ה- EOS M 300-4 הוא הטוב ביותר באבקות מפזרות באופן שווה עם כדוריות של 90% ומעלה וקצב זרימת אולם של 25S/50G ומטה. חברה רפואית שהשתמשה באבקת סגסוגת כרום של קובלט עם כדוריות של 85% ראתה דחיפה של 37% במספר הפעמים שמנגנון התפשטות האבקה תקוע.
יכולת לעבד חומרים רבים: Fersoon FS121M-8 יכולה להמיר במהירות בין סגסוגת טיטניום, סגסוגת אלומיניום ופלדת עובש בזכות מערכת הזנת אבקה מודולרית. זה יכול לעשות זאת תוך פחות מ -45 דקות, וזה מושלם לייצור אצווה קטן מסוגים שונים.
ייצור חומרים חדשים: לציוד S800 של פלטינה לייט - S800 יש טכנולוגיית התפשטות אבקה דינאמית שיכולה להתמודד עם אבקות ננו -גביריות בגדלי חלקיקים בין 15 ל 53 מיקרומטר. זה עוזר בהדפסה של - סגסוגת אלומיניום A20x - וסיפקו לחלקים חוזק מתיחה של 620MPA.
איך לבדוק:
בקש מיצרני הציוד לתת לך רשימת בדיקות הסמכת חומרים, כזה תקן NASA MFS-30301.
בצע ייצור בדיקות בקנה מידה קטן - כדי לבדוק את קצב השימוש באבקה (טכנולוגיית LPBF: 45–65%, EB - טכנולוגיית PBF: 70–85%).
תחת חומרים שונים, בדוק את רמות הלחץ הנותר (מומלץ 200MPA).
3, הערכת יעילות הייצור: השינוי מהביצוע של מכונה אחת ליעילות המערכת כולה
כדי לבחור ציוד תעשייתי -, עליך להגדיר מודל הערכה ממדי שלוש -:
אינדקס של יעילות מכונה יחידה:
מהירות הסריקה: מערכת הלייזר 12 של Huashu FS811M - 12 היא סורק היי-טק שיכול לסרוק במהירות של 20000 מ"מ/שניות, המהיר פי תשעה ממכשיר לייזר יחיד.
כמה מהר הבניין עולה: GE הרעיון התוסף סדרת הלייזר M2 יכולה להגיע ל 45 ס"מ ³/שעה, וזה מספיק לייצור המוני של בלוקים לגליל מנוע רכב.
גודל התבנית: יכולת הדפוס של הפלטינה BLT - S1000 היא 1000 1000 800 מ"מ, מה שאומר שהוא יכול להדפיס את כל ציוד הנחיתה של מטוס בבת אחת.
קו הייצור המנהל את עצמו: פיתרון AM Factory, שנעשה על ידי EOS ו- Siemens העובדים יחד, אוטומטי באופן מלא את זרימת האבקה ואת הבחירה והמיקום של חלקים דרך AGV. זה מגדיל את השימוש בציוד ל 82%.
מערכת תאומים דיגיטלית: Renishaw AM400 מגיע עם תוכנת Renam Flex שיכולה להראות כיצד מתפשט מתח במהלך תהליך ההדפסה בזמן אמת. זה מוריד את שיעור הסדקים לפחות מ- 0.5%.
ניהול שימוש באנרגיה:
ציוד LPBF משתמש בדרך כלל 8 עד 12 קילוואט לשעה של אנרגיה, ויש לבדוק את השפעת כוח השיא על מערכת חלוקת הכוח של המפעל.
מערכת התאוששות האנרגיה של טכנולוגיית פלטינה יכולה להשתמש בחום פסולת מציוד לאבקה חמה, החותכת את השימוש באנרגיה הכוללת ב- 18%.
דוגמה לחישוב תועלת: חברת תעופה בוחנת שלושה פתרונות טכניים שונים:
העלות של חתיכה יחידה של חמש - עיבוד הציר היא 85,000 ¥ וזמן המחזור הוא 45 יום.
הדפסת LPBF: 32,000 ¥ ליחידה, 7 ימים להשלים (צרכים הודעה - עיבוד)
עלות היחידה של EB - הדפסת PBF היא 28,000 ¥, ומשך המחזור הוא 5 ימים (ליד היווצרות נטו).
האלטרנטיבה האחרונה הייתה EB - טכנולוגיית PBF, שהעלה את יכולת הייצור השנתית מ 120 חלקים ל 1200 חלקים והגדילה את מחזור המלאי ב -400%.
4, מערכת להוודא איכות: להגיע לתחתית הנדסת האמינות
עבור ציוד תעשייתי-, יש להגדיר ארבעה שלבים של בקרת איכות:
ניטור התהליך:
מעקב אחר הבריכה המותכת: ל- EOS M 400-4 יש חיישן פירוגנזה שיכול לפקוח עין על שיפוע הטמפרטורה של 1000 בריכות מותכות בזמן אמת, המסייע לשמור על צמיחת התבואה יציבה.
מציאת אבקה: Huashu היי -טק FS273M מעסיק פרופיל לייזר כדי להתאים את עובי כל שכבה בלולאה סגורה בגובה 0.01 מ"מ.
תאימות לפוסט - עיבוד:
לחיצה איזוסטטית חמה (ירך): עליכם לבדוק שגודל החדר של הציוד והפריט המודפס קרובים זה לזה ככל האפשר (לדוגמה, ציוד Quintus QIH-9 יכול להתמודד עם חלקים שהם 600 900 בקוטר).
טיפול באמצעות פיצוץ חול: כדי למנוע מהיפגעים של - מופרזים בקפיצות, הציוד צריך להיות רב - בקרת לחץ שלב (0.1–0.6MPA).
בדיקות שלא נגרמות:
CT תעשייתי: ציוד ה- YXLON FF35 CT יכול למצוא פגמים נקבוביים קטנים כמו 0.05 מ"מ, וזה מה שתעשיית התעופה והחלל דורשת.
בדיקה עם זרמי אדי: טכנולוגיית Eddyfi Ecobra יכולה למצוא סדקים בסגסוגות טיטניום בעומק 0.02 מ"מ.
הפניה לתקני הסמכה:
AEROSPACE: AC7114/3 מ- NADCAP
ISO 13485 ו- ASTM F3184 לציוד רפואי
VDA בתעשיית הרכב 6.3 ביקורת על התהליך