Kako utvrditi je li komponenta pogodna za zamjenu metalnim tiskanjem?

1 Geometrijska složenost: prelaziti fizičke granice tradicionalne proizvodnje
Glavna korist metalnog 3D štampanja je da može napraviti komplicirane geometrijske oblike koje druge metode ne mogu. Metalni ispis je najbolja opcija kada dio ima sljedeće funkcije:
Poboljšanje kanala protoka unutar: Na primjer, razdjelnik motora sastoji se od neujednačenih, tankog - zidnih cijevi koje su sve dio istog komada. To se riješi greške zavarivanja koji dolaze sa standardnim metodama zavarivanja i snižavaju otpornost na tekućinu za više od 30%. Posebno poslovanje zrakoplovne motore koristilo je lasersko selektivno topljenje (SLM) za ispis komore za izgaranje. Unutarnji rashladni kanal bio je širok samo 0,8 mm, ali ipak je rashladna efikasnost porasla za 45%.
Struktura optimizacije topologije: rešetkalna struktura može pronaći ravnotežu između lakoće i snage. Na primjer, jedan proizvođač automobila napravio je dijelove za sustav suspenzije kao BCC rešetke, koje su izrečene težine za 62% zadržavajući čvrstoću i podignutu materijalnu upotrebu od 15% u standardnoj subtraktivnoj proizvodnji do 92%.
Integrirani dizajn: Metalni ispis može kombinirati nekoliko dijelova u jedan. Kompanija koja osigurava vjetroelektranu kombinirana 12 komada u mjenjač u jedan tiskani dio. Ovo je rezalo vrijeme koje je potrebno da ga stavimo sa 8 sati na 45 minuta i smanjite stopu kvara za 78%.
Kriteriji za evaluaciju: Ako dio ima pet ili više neovisnih obrađenih površina, potrebna su tri ili više stezanja i pozicioniranja ili ima veličine manjih od 0,5 mm koje su teško korištenje standardnih metoda, a zatim je geometrijski izvedivo za zamjenu metala.
2. Materijalne performanse: zadovoljava stroge potrebe vrlo oštrih operativnih uslova
Da biste zamijenili tradicionalne procesne proizvode, metalni dijelovi za ispis moraju proći verifikaciju performansi materijala:
Podudaranje mehaničkih performansi: Dijelovi tiskani pomoću legura titana mogu imati vlačnu čvrstoću 1100MPA i izduženje od 15%. To znači da se mogu koristiti umjesto kovanih dijelova u zrakoplovnom opterećenju - nosivosti. Vazduhoplovstvo je potvrdilo da je 3D {- štampani satelitski nosač od titanijumskih legura titana stabilniji u pogledu veličine od tradicionalnih odljevaka, s promjenom od samo 0,02 mm / m između -196 stepeni i 350 stepeni.
Kontrola mikrostrukture: Možete promijeniti lasersku gustinu i brzinu skeniranja za promjenu kristala kolumnara u ekvivanične kristale. Kompanija koja čini nuklearnu energetsku opremu poboljšana metodom štampanja za 316L ventila od nehrđajućeg čelika kako bi dobio veličinu zrna ASTM 8 i učinit će ih tri puta otpornije na koroziju od klozije iona klozije.
Posebne funkcionalne potrebe: nikl - Dijelovi temperature sa visokim rasinim dijelovima temperature izrađeni od insona 718 može se nositi sa zateznom čvrstoćom od 1200MPA na 650 stupnjeva, što je dobro za turbinske diskove u motorima od turbinskih aviona. Medicinska kompanija napravila je spojnik kobaltnog hromih legura hip koji je 99,9% gust zahvaljujući tehnologiji topljenja elektrona (EBM). Takođe je biokompatibilan od standardnih odljevaka.
Kako provjeriti: Da biste bili sigurni da se pokazatelji performansi ispunjavaju ili nadmašuju originalne kriterije komponente, mehaničke testove performansi poput zatezanja, utjecaja i testiranja mikrostrukture, kao i metalografske analize i CT non - destruktivno ispitivanje.
3. Analiza ekonomije: optimizacija cijelog životnog ciklusa
Moramo pogledati ekonomiju metalnog štampanja iz sledećih uglova:
Individualni raskid troškova: za dijelove legure titana, troškovi materijala je 45% (sa 85% brzine iskorištavanja praška), trošak amortizacije opreme je 25%, a troškovi post - je 20%, a troškovi rada je 10%. Ako je veličina paketa manja od 500 komada, štampanje košta manje od upotrebe pet - obradnog centra za osovinu. Ako je veličina paketa više od 2000 komada, morate razmišljati o tome kako podijeliti cijenu kalupa.
Ušteda koja nisu očigledna: štampanjem rezervnih dijelova, proizvođač poluvodičkih opreme uspio je prodati svoj inventar 24 puta godišnje umjesto 4 puta godišnje. Ovo je svake godine spasila kompaniju preko 8 miliona juana u rashodima za pohranu. Lokalizirani ispis preseče gubitke za vremenski doživjeti od prosječno 500.000 juana dnevno do 80.000 juana u slučajevima kada se održavanje vrši na daljinu.
Period povrata ulaganja: Na primjer, kada je kompanija počela koristiti metalni tisak za pravljenje kalupa, vrijeme koje je bilo potrebno da se kalup krene od 45 dana do 12 dana, a trošak jednog skupa kalupa otišli su sa 120.000 juana na 78.000 juana na 78.000 juana. U roku od šest mjeseci vraćen je novac potrošen na opremu.
Model za donošenje odluka: dio je ekonomski izvediv ako odgovara sljedećim uvjetima:
Mala do srednje - proizvodnje veličine s godišnjom potrebom za 50 do 2000 komada
Dijelovi koji imaju jednu vrijednost koja je više od 2000 juana i dodaje mnogo vrijednosti
Više od 30% vremena, potražnja za održavanjem vanredne situacije ili BESPOKE radova je visoka.
4. Proizvodni ciklus: glavna korist od okretne proizvodnje
Tisak metala ima puno ciklusa u sljedećim situacijama:
Stvaranje novog modela: ispisom 20 vrsta prototipa mjenjača istovremeno, određena automobilska kompanija prekinula je razvojni ciklus od 18 mjeseci do 7 mjeseci i utrostručio broj iteracija ispitivanja.
Instant opskrba rezervnih dijelova: Vjetroelektrana postavila je regionalni tiskarski centar tako da se rezervni dijelovi ciklusa zvona kao da se puni - biciklistički komponente poput ležajeva mogu isporučiti za 48 sati, što je 90% brže od tradicionalnih načina da ih dobiju.
Poboljšanje čvora i jigova: štampanjem jedinstvenih čvora, elektronika je mogla poboljšati preciznost površine SMT-a od ± 0,1 mm do ± 0,03 mm i smanjiti vrijeme koje je bilo potrebno za promjenu žica od 45 minuta do 8 minuta.
Tisak metala može završiti cijeli proces, od dizajna do isporuke, za 72 sata, što je 5 do 10 puta brže od tradicionalnih metoda. Najbolje funkcionira kada postoji puno različitih vrsta proizvoda i sitnih serija koje je potrebno napraviti s velikim promjenama u potražnji.
5. Sposobnost prilagođavanja različitim scenarijima aplikacija: duboke integracije osobina industrije
Primjenjivost metalnog ispisa značajno varira među poduzećama.
Specifični borbeni zupčanik za slijetanje optimizira se na dva načina: štampanjem konstrukcijskih dijelova od legure titana, postao je 32% lakši i 15% jači. Vrijeme koje je potrebno da odgovori na zahtjeve za održavanjem pao je sa dvije sedmice do 72 sata.
U medicini, personalizirani zubni implantati koriste tehnologiju topljenja elektrona za postizanje preciznosti od 0,1 mm. Bioaktivni premazi imaju efikasnost taloženja koja je pet puta veća od tradicionalnih metoda, a vrijeme zacjeljenosti pacijenata je smanjeno za 40%.
Energetski alati: nuklearna elektrana koristi ispisane cijevi za prijenos topline za garanje tereta koji optimiziraju orijentaciju zrna kako bi uređaj 8% termički učinilo. Kontinuirani operativni ciklus traje više od 24 mjeseca, što je svjetski napredni nivo.
Standardi za prilagođavanje industriji:
Aerospace: Svaki dio mora vrijediti najmanje 500.000 juana i mora biti vrlo lagan.
Medicinski: mora ispunjavati ISO 13485 medicinsko sertifikaciju i omogućava personalizirana prilagodba
Energija: potreban je certifikat plovila pod pritiskom ASME-a i može podnijeti temperaturu od najmanje 500 stepeni.