Come scegliere attrezzature di stampa 3D in metallo adatte nella produzione industriale?

1, corrispondenza del percorso tecnico: arrivare in fondo al ragionamento alla base della rappresentazione del processo
Lo standard attualeStampa 3D in metalloLa tecnologia offre un modello "a tre gambe":
Laser Selective Filting (LPBF): il sistema EOS M 400-4 quattro laser controlla lo spessore dello strato tra 20 e 50 μm usando un laser a fibra da 200–1000 W. Questo sistema è utile per produrre intricate parti del canale a flusso nel settore aerospaziale. La cosa migliore è che puoi controllare la microstruttura. Ad esempio, la striscia flangia centrale in lega di titanio che la forza di platino ha realizzato per C919 cambia la dimensione del grano da 50 μm a 200 μm nel tempo cambiando la potenza laser, il che la rende più forte del 18% contro la fatica.
Melting del fascio di elettroni (eb - PBF): la macchina Arcam EBM Q20Plus impiega un raggio di elettroni da 3kW per costruire cose a un ritmo di 1000 mm ³/h in un vuoto a 650 gradi. Questo lo rende ottimo per la costruzione di dischi di turbina in lega di temperatura - alti. Con questa tecnologia, GE Aviation ha ridotto il tempo necessario per realizzare pale a turbina a cristallo singolo per i motori a salto da 12 mesi a 3 settimane e ha ridotto il tasso di difetti al contorno del grano allo 0,03%.
Spray adesivo (BJ): il sistema di negozi di metallo desktop utilizza la tecnologia di spruzzo di gocce per depositare 2000 gocce di adesivo al secondo. Quindi passa attraverso un processo di sinterizzazione sgrassante di 1200 gradi, che mostra che è più economico creare stampi in acciaio per utensili. Questa tecnologia è utilizzata da un determinato produttore di automobili per produrre stampi per iniezione con canali di raffreddamento conformi. Ciò riduce il tempo del ciclo di iniezione del 28% e rende lo stampo l'ultimo 3,2 volte più lungo rispetto ai metodi precedenti.
Cose importanti a cui pensare prima di scegliere:
La tecnica LPBF è migliore per le complicate strutture della cavità interna.
Si consiglia che la capacità di controllo del vuoto dell'apparecchiatura sia controllata per materiali in lega di temperatura - alti (meno o uguale a 5 × 10⁻³ Pa).
Per una produzione in scala - di grandi dimensioni, è necessario controllare il tasso di restringimento della tecnologia BJ durante lo sgrassing (in genere 1,8-2,2%).
2, compatibilità del sistema materiale: fattori importanti per ottenere limiti di processo passati
Esistono più di 20 materiali che costituiscono un sistema completo per la stampa 3D in metallo, tra cui 17 - in acciaio inossidabile a 4 ph, lega a base di nichel 718, lega di titanio Ti6al4v e altri. Quando si sceglie, dovresti prestare grande attenzione a:
Adattamento delle caratteristiche della polvere: l'EOS M 300-4 è il migliore per disperdersi uniformemente le polveri con una sfericità del 90% o superiore e una portata di sala di 25s/50 g o inferiore. Una società medica che ha utilizzato polvere in lega di cromo di cobalto con una sfericità dell'85% ha visto un aumento del 37% nel numero di volte in cui il meccanismo di diffusione della polvere è inceppato.
Capacità di elaborare molti materiali: l'FS121M-8 di Sorsoon può rapidamente convertire tra lega di titanio, lega di alluminio e acciaio di muffa grazie a un sistema di alimentazione a polvere modulare. Può farlo in meno di 45 minuti, che è perfetto per la produzione di piccoli tipi di diversi tipi.
Fare nuovi materiali: l'equipaggiamento Platinum Lite Blt - S800 ha una tecnologia di diffusione di polvere dinamica in grado di gestire polveri nanocristalline con dimensioni di particelle tra 15 e 53 μm. Questo aiuta con la stampa di alta lega di alluminio di resistenza - e dà alle parti una resistenza alla trazione di 620MPA.
Come controllare:
Chiedi ai produttori dell'attrezzatura di darti una lista di controllo della certificazione dei materiali, come lo standard NASA MFS-30301.
DO PIÙ PROPRIETRO - Produzione di test per controllare la velocità di utilizzo della polvere (tecnologia LPBF: 45–65%, EB - tecnologia PBF: 70–85%).
Sotto diversi materiali, controlla i livelli di stress residuo (raccomandato 200 MPA).
3, Valutazione dell'efficienza della produzione: il cambiamento dalle prestazioni di una macchina all'efficienza dell'intero sistema
Per scegliere l'attrezzatura di grado industriale -, è necessario impostare un modello di valutazione dimensionale tre -:
Indice di efficienza della singola macchina:
Velocità di scansione: Sistema laser di Huashu L'FS811M - 12 è uno scanner ad alta tecnologia che può scansionare a una velocità di 20000 mm/s, che è nove volte più veloce di un singolo dispositivo laser.
Quanto velocemente l'edificio aumenta: GE L'idea additiva La serie Laser M2 può raggiungere 45 cm ³/h, che è sufficiente per la produzione di massa dei blocchi cilindri del motore di auto.
Dimensione dello stampo: la capacità di stampaggio del platino blt - S1000 è 1000 1000 800 mm, il che significa che può stampare l'intero cambio di atterraggio di un aereo tutto in una volta.
Linea di produzione che funziona da sola: la soluzione AM Factory, che è stata realizzata da EOS e Siemens che lavora insieme, automatizza completamente la circolazione della polvere e la selezione e il posizionamento delle parti attraverso AGV. Ciò aumenta l'uso dell'attrezzatura all'82%.
Digital Twin System: il Renishaw AM400 viene fornito con un software Renam Flex in grado di mostrare come lo stress si diffonde durante il processo di stampa in tempo reale. Ciò riduce il tasso di crepe a meno dello 0,5%.
Gestire l'uso di energia:
Le attrezzature LPBF di solito utilizzano da 8 a 12 kW/h di energia e deve essere esaminato l'effetto della potenza di picco sul sistema di distribuzione dell'alimentazione dell'impianto.
Il sistema di recupero energetico della tecnologia Platinum può utilizzare il calore dei rifiuti dalle attrezzature alla polvere calda, il che riduce il consumo complessivo di energia del 18%.
Esempio di un calcolo dei benefici: un'impresa aerea esamina tre diverse soluzioni tecniche:
Il costo di un singolo pezzo di cinque tradizionali - La lavorazione dell'asse è di ¥ 85.000 e il tempo di ciclo è di 45 giorni.
Stampa LPBF: ¥ 32.000 per unità, 7 giorni da completare (necessita di post - elaborazione)
Il costo unitario di Eb - la stampa PBF è ¥ 28.000 e la durata del ciclo è di 5 giorni (vicino alla formazione netta).
L'ultima alternativa è stata la tecnologia PBF EB -, che ha aumentato la capacità di produzione annuale da 120 pezzi a 1200 pezzi e ha accelerato il fatturato dell'inventario del 400%.
4, Sistema per garantire la qualità: arrivare in fondo all'ingegneria dell'affidabilità
Per le apparecchiature di grado industriale -, devono essere impostate quattro fasi di controllo di qualità:
Monitoraggio del processo:
Monitoraggio del pool fuso: l'EOS M 400-4 ha un sensore di pirogenesi che può tenere d'occhio il gradiente di temperatura di 1000 pool fusi in tempo reale, il che aiuta a mantenere fermo la crescita del grano.
Trovare polvere: l'FS273M Huashu High Tech impiega un profiler laser per regolare lo spessore di ogni strato in un ciclo chiuso a 0,01 mm.
Compatibilità per post - elaborazione:
Hot Isostatic Pressing (HIP): è necessario verificare che la dimensione della camera dell'attrezzatura e l'elemento stampato siano il più vicino possibile l'uno all'altro (ad esempio, l'equipaggiamento Quintus QIH-9 possa gestire parti che sono 600 900 di diametro).
Trattamento Utilizzo di sandblasting: per mantenere le costruzioni murate sottili - da danneggiare, l'attrezzatura deve avere un controllo di pressione stadio multi - (0,1-0,6MPA).
Test che non danneggia:
CT industriale: l'attrezzatura CT YXLON FF35 può trovare difetti dei pori piccoli come 0,05 mm, che è ciò che richiede l'industria aerospaziale.
Test con correnti di Eddy: la tecnologia Eddyfi Ecobra può trovare crepe in leghe di titanio profonde fino a 0,02 mm.
Riferimento per gli standard di certificazione:
Aerospace: AC7114/3 da NADCAP
ISO 13485 e ASTM F3184 per attrezzature mediche
VDA nell'industria automobilistica 6.3 Audit del processo