מהנדס פותח שרטוט חדש: בית הידראולי עמוס בתעלות שמן פנימיות, מעברי מים מצטלבים וחללים בצורה חופשית. מתכנת ה-5-צירים מסמן מיד שחותכי הבעיות אינם יכולים להגיע למחצית מהתכונות. פיצול החלק, עיבוד החצאים, ואז ריתוך או הברגתם זה לזה הוא הפתרון הרגיל. מסלול זה מוסיף סיכון איטום, מתקנים נוספים, זמני אספקה ארוכים יותר ועלות גבוהה יותר.
השאלה המעשית מתבררת: יכולרכיבי מתכת מודפסים בתלת מימדלפתור את הגיאומטריה בחתיכה אחת?
מדוע חללים פנימיים מורכבים עדיין מאתגרים CNC רב-צירים
נגישות הכלים מציבה את הגבול הקשה. אפילו מכונות 5- צירים בו-זמנית נאבקות עם ערוצים מעוקלים עמוקים או מעברים סגורים לחלוטין. ברגע שיחס העומק-ל-קוטר מטפס מעבר ל-4:1 בערך או חותך את קו הגישה החסימה-, חנויות פונים להגדרות מרובות או EDM משני.
כאשר עיבוד טהור נכשל, המעצבים מחלקים את החלק. כל מפרק הופך מאוחר יותר לנתיב דליפה פוטנציאלי בלחץ. ריתוך מציג אזורים-מושפעי חום ולחץ שיורי; בדיקה ועבודה חוזרת לאחר מכן. עבור נפחים נמוכים-עד-בינוניים של חלקי גיאומטריה מורכבים, עונשים אלה מייקרים במהירות מסלולים קונבנציונליים.
כיצד הדפסת תלת מימד מתכת פותרת את בעיית החלל הפנימי-
תהליכים תוספים בונים שכבה אחר שכבה מאבקת מתכת, כך שטווח הכלים מפסיק להיות משנה. ערוצים פנימיים של כמעט כל צורה-מעוגלות, מרובעות, מסועפות או קונפורמיות-יוצרות כגוף מוצק אחד.
SLM (המסת לייזר סלקטיבית)
ממיס את האבקה במלואה ומספק כמעט-צפיפות מלאה המתאימה לחלקים הידראוליים פונקציונליים. אבקה לא מתמזגת בתוך תעלות פועלת כתמיכה זמנית, מוסרת מאוחר יותר דרך חורי מילוט מעוצבים (בדרך כלל 3 מ"מ או יותר).
דפוס MJF תעשייתי
הטוב ביותר עבור אבות טיפוס פולימריים בעלי ביצועים גבוהים-, המאמת נתיבי זרימה פנימיים מורכבים במהירות. לייצור חלקי מתכת, מערכות סילוק SLM או קלסר מתכת- מובילות.
שתי הגישות הפתוחות לאפשרויות העיצוב CNC אינן יכולות להתאים: סריגים מותאמים לטופולוגיה-שחותכים משקל, תעלות קירור קונפורמיות העוקבות אחר קווי המתאר של החלק, ונתילי זרימה אורגניים חלקים המפחיתים את ירידת הלחץ.
סעפות הידראוליות שבעבר היו זקוקות לעשרה חלקים מעובדים או יותר, יכולות כעת להפוך לרכיב מתכתי מודפס בתלת מימד אחד. פחות מפרקים פירושם פחות נקודות דליפה והרכבה פשוטה יותר.
הדפסת תלת מימד אינה מחליפה במלואה את ה-CNC-היכן היברידי מנצח
כמו-מתכת בנויה הדפסת תלת מימד מתקיימת בדרך כלל±0.1 מ"מוחספוס פני השטח מסביבRa 5-15 מיקרומטר. פנים איטום, נקבים מדויקים וחוטים הזקוקים לסובלנות הדוקה יותר עדיין דורשים גימור CNC.
בילט יצוק שומר גם על תכונות איזוטרופיות לחלוטין שחלק מהיישומים-במחזור דורשים. בנפחים גבוהים יותר, יתרת העלות משתנה - ברגע שמשולמים עבור תוכניות ומכשירים, CNC מרובה-צירים הופך לעתים קרובות זול יותר עבור צורות פשוטות או מורכבות יותר.
התשובה התעשייתית הריאלית היא ייצור היברידי. הדפס את הגיאומטריה הפנימית המורכבת וגוף הצורה החופשית, ולאחר מכן עבד רק את הנתונים הקריטיים ואת משטחי האיטום. שילוב זה נותן את החופש הגיאומטרי של התוסף עם הדיוק של עבודה חיסורית-ומדורג בין התהליך הטוב ביותר עבור חלקי חלל פנימיים מורכבים בקבוצות נמוכות-עד-בינוניות.
הערות מעשיות על הדפסת ערוצים פנימיים ללא מבני תמיכה
מעצבים יכולים להימנע מתומכים לכודים עם כמה כללים שניתן לחזור עליהם:
כללים אלו הופכים את "איך להדפיס ערוצים פנימיים ללא מבני תמיכה" משאלה תיאורטית לשיטת ייצור שניתן לחזור עליה.
דוגמה למקרה: מסלול היברידי עבור דיור הידראולי
תיאור מקרה
פרויקט שנערך לאחרונה על ידי יצרן מומחה להדפסת תלת מימד ממתכת כלל בית -הידראולי בלחץ גבוה עם מספר גלריות נפט מצטלבות וממשקי הרכבה. CNC מרובה-צירים טהורים היה מצריך שלושה חלקים נפרדים, ריתוך ובדיקת דליפות מקיפה-זמן אספקה משוער שישה עד שמונה שבועות.
הצוות עיצב מחדש את החלק עבור תוסף: ערוצים-תומכים בעצמם, יציאות מילוט-אבקה ומלאי נוסף שנותר על כל הפנים הקריטיות. המארז יוצר על ידי SLM מפלדת אל חלד, הוקל -, ולאחר מכן סיים במכונה בעלת 5 צירים רק היכן שהסובלנות דרשה זאת.
זמן ההובלה ירד למתחת לשבועיים. העיצוב -יחיד הסיר את החיבורים המרותכים. בדיקות לחץ אישרו ביצועים ללא-דליפה בלחץ הפעלה. עבור קבוצת הייצור הקטנה, העלות הכוללת הגיעה הרבה מתחת למסלול ה-CNC הרב-.
כיוון תעשייה
ייצור תוספים למתכת ממשיך לצבור נתח עבור חלקים שערכם טמון במורכבות פנימית-בלוקים הידראוליים, תוספות כלי עבודה מקוררים- קונפורמיים וסעפות קלות משקל לתעופה וחלל. ההשוואה של CNC מרובה-צירים לעומת הדפסה תלת-ממדית עבור תאים הידראוליים מעדיף יותר ויותר את המסלול ההיברידי כאשר גיאומטריית הערוץ היא מניע העלויות העיקרי.טכנולוגיית אב טיפוס מהירהמאפשר לצוותים לאמת את ביצועי הזרימה בפולימר (לעתים קרובות באמצעות הדפסת MJF תעשייתית) לפני שהם מתחייבים לייצור מתכת. חנויות מתקדמות שפעם פעלו אך ורק כמפעלי עיבוד CNC חללים פנימיים מוסיפים כעת באופן שגרתי קיבולת תוספים או שותפות עם יצרן הדפסת תלת מימד מתכת כדי לשמור על שתי האפשרויות זמינות.
שאלות נפוצות
ש: האם הדפסת תלת מימד יכולה להחליף CNC באופן מלא עבור חלקי חלל פנימיים?
ת: לא. זה פותר את התכונות הפנימיות הבלתי נגישות ומגבש מכלולים, אך עם זאת, סובלנות קריטית וגימור פני השטח זקוקים כמעט תמיד לגימור CNC.
ש: האם הדפסת MJF מדויקת מספיק עבור ערוצים פנימיים פונקציונליים?
A: דפוס MJF תעשייתימספק חלקי פולימר עקביים ואיזוטרופיים ועובד היטב עבור טכנולוגיית אב טיפוס מהירה ותעלות לא-מתכתיות. עבור תעלות מתכת בלחץ, הזרקת SLM או קלסר מתכת נשארת הבחירה החזקה יותר.
ש: מה זול יותר עבור אצוות קטנות-הדפסת תלת מימד או CNC מרובה צירים?
ת: עבור חללים פנימיים מורכבים, הדפסת מתכת תלת-ממדית או המסלול ההיברידי עולים בדרך כלל פחות בכמויות מאחד עד כמה עשרות, מכיוון שהוא מונע הגדרות מרובות, ריתוך וסכנת גרוטאות.
ש: האם חלקי מתכת מודפסים בתלת מימד יכולים להיות בגימור CNC לאחר מכן?
ת: כן. השארת מלאי עיבוד שבבי על משטחים קריטיים היא פרקטיקה סטנדרטית ומייצרת את הדיוק הנדרש לאיטום והרכבה.
השלב הבא
אם הבית ההידראולי, סעפת או החלק הבא שלך דוחף CNC מרובה-צירים מעבר לגבולות המעשיים, שלח את השרטוט לסקירת ייצור מהירה. יצרן הדפסת תלת מימד מתכתי מתמחה יכול להראות אם תוסף טהור, תוסף היברידי-בתוספת-CNC, או עיבוד שבבי קונבנציונלי מספקים את התהליך הטוב ביותר עבור חלקי חלל פנימיים מורכבים בחלון הנפח והביצועים שלך - מקצרים באופן שגרתי את זמן ההובלה, מסיר נקודות דליפה ומפחית את העלות הכוללת בהשוואה לשיטות פיצול וחלוקה מסורתית{{6}.