Come utilizzare la stampa 3D in metallo per la produzione di emergenza di parti nei siti di manutenzione industriale?

一, la capacità di adattarsi tecnicamente in emergenza
1. Le prestazioni del materiale va oltre ciò che si pensava fosse possibile.
Stampa 3D in metalloPuò ora lavorare con oltre 200 diversi tipi di metalli, come acciaio inossidabile, leghe di titanio, leghe a base di nichel- e altro ancora. Ciò copre oltre il 90% dei materiali necessari per la manutenzione industriale. Ad esempio, Platinum ha realizzato un ugello in lega di titanio per le aziende aerospaziali che è più leggera del 25% e più forte del 40% grazie al design reticolare a gradiente. Luminescence laser ha utilizzato la tecnologia SLM per stampare le lame di turbine in lega a base di nichel - che mantengono il 98% della loro resistenza originale anche a 650 gradi, che è ciò di cui le turbine a gas hanno bisogno per le riparazioni di emergenza.
2. Mormatura di strutture complicate in un unico pezzo
La stampa 3D in metallo ora può fare cose come rendere sottili - strutture murate e canali di flusso interno che sono difficili da realizzare usando metodi precedenti. La forma di Rayshape 1 3 d della fabbrica Wuhan di Schneider Electric produce ugelli di iniezione di colla. Il diametro dell'ugello è esattamente 0,24 mm in base all'ottimizzazione della topologia. Il materiale di resina Pro 10 gli dà una durezza a terra 86, che taglia i tempi di inattività dell'attrezzatura da 72 ore a 3 ore.
3. Vantaggi di iterazione rapida e piccoli lotti
La stampa 3D in metallo non ha bisogno di aprire stampi e può passare dal design al campione in meno di 48 ore. Quando un albero articolare robot si è rotto sulla linea di produzione, una determinata casa automobilistica è stata in grado di effettuare parti di sostituzione in sole 12 ore usando un processo di estrusione di particelle metalliche dimensionali di sublimazione tre -. Il costo era inferiore del 65% rispetto alla lavorazione standard e il tasso di utilizzo del materiale era del 92%.
2, come mettere in azione la produzione di emergenza
1. Costruire un sistema di inventario digitale
Il primo passo per rispondere a un'emergenza è quello di creare una libreria di modelli digitali 3D di parti importanti delle attrezzature. Una società petrolchimica ha istituito un magazzino digitale con 2300 pezzi di ricambio, tra cui alti - fallimento - Apparecchiature di frequenza come corpi di pompaggio, valvole, guarnizioni e altro ancora. Quando il sedile della valvola a sfera DN200 perde improvvisamente, l'ingegnere contatta il modello digitale e utilizza l'attrezzatura Platinum Lite LIM - x260A per stampare un anello di tenuta in rame puro. Questo può essere fatto in due ore per evitare perdite impreviste dei tempi di inattività di oltre 500.000 yuan.
2. Una miscela di diversi processi di produzione
Scegliere il miglior piano di riparazione per ogni tipo di lesione:
Danni alla superficie: la tecnologia del rivestimento laser mette in lega basata su Cobalt - nell'area danneggiata. Lo spessore dello strato può essere controllato tra 0,1 e 0,5 mm.
Frattura della struttura: ricostruzione intera mediante produzione additiva ad arco WAAM, con uno spessore di deposizione a singolo strato di 2-5 mm
Fallimento funzionale: utilizzo della tecnologia SLM per stampare parti intelligenti con -} costruito in sensori, come l'albero del cambio realizzato da una determinata società di energia eolica in grado di monitorare la temperatura.
3. Un sistema di reazione rapido in loco
Il sistema di emergenza "1-3-7" istituito da una determinata impresa in acciaio è un buon esempio da seguire:
1 ora: diagnosi remota per assicurarsi che siano necessarie le parti di sostituzione
3 ore: finire l'ottimizzazione del modello digitale e la configurazione dei parametri di processo
7 ore: consegna di parti di lavoro in loco, installazione e debug
Nel corso di un anno, questa tecnologia ha ridotto le perdite di inattività di oltre 20 milioni di yuan e ha aumentato l'efficienza complessiva delle attrezzature (OEE) del 18%.
3, analisi di una tipica situazione dell'applicazione
1. Correzione di apparecchiature di tensione -- nel settore energetico
La stampa 3D in metallo è molto utile per fissare rapidamente i reattori di energia nucleare quando qualcosa va storto. Una società di energia nucleare utilizza la tecnologia di fusione del fascio di elettroni (EBM) per fissare i tubi di trasferimento di calore nei generatori di vapore. Per evitare che le cose si arrugginiscano, stampiamo nel vuoto. Le parti in acciaio inossidabile 316L sono anche resistenti alla corrosione, che soddisfa lo standard ASTM A262. Il tempo necessario per riparare qualcosa è stato ridotto da 45 giorni a 9 giorni.
2. Ricostruire parti importanti per i viaggi ferroviari
L'idea che CRRC ha fatto di correggere la scatola dell'assale sull'alta - Speed ​​Train China utilizza la tecnologia Directed Energy Deposition (DED):
Eseguire i test ad ultrasuoni dopo aver rimosso lo strato di fatica.
Mettere giù la lega 718 per fare un livello di transizione
Elaborazione finale per una rugosità superficiale di RA0,8 μm
Questo metodo rende le parti più lunghe tre volte e taglia il costo di una singola riparazione del 72%.
3. Fare parti precise per l'attrezzatura a semiconduttore
Un certo chip - Making Company ha avuto una perdita in una flangia della camera a vuoto e una tecnologia di stampa 3D micro jet metal per risolverlo:
Usando l'inchiostro per nanoparticelle per ottenere una precisione fino a 10 μm
Dopo la stampa, eseguire il trattamento di pressione isostatica a caldo (all'anca).
Le prestazioni finali di tenuta hanno una velocità di perdita di 1 × 10⁻¹¹ pa · m³/s.
Il ciclo di sviluppo è più breve dell'80% e la quantità di materiale sprecata è del 95% in meno rispetto ai metodi di forgiatura tradizionali.
4, problemi tecnici e nuovi modi per risolverli
1. Migliore qualità della superficie
Ottimizzando il processo composito:
Polistero con sostanze chimiche: rendere Ra6,3 μ m inferiore a Ra3,2 μ m.
Il micro rivestimento laser crea uno spesso strato di ossido, rendendo la superficie meno dura.
Produzione ibrida: stampare 3D la base e il CNC che tagliano le aree più importanti con alta precisione
2. Combinazione di materiali diversi
L'industria sta esaminando:
Materiali con gradienti funzionali: i canali di raffreddamento nelle parti della camera di combustione sono realizzati in lega di rame, mentre le pareti esterne sono costruite in lega a base di nichel -, ad esempio.
Il rilevamento che è incorporato: aggiunta dei sensori di deformazione durante il processo di stampa per tenere d'occhio la salute della struttura
Rivestimento intelligente: costruire livelli per creare funzioni composite come auto -- lubrificante e usura - resistente.
3. Costruire un framework per la standardizzazione
Gli standard della serie ISO/ASTM 52900 hanno parlato:
Modi per testare come funzionano bene i materiali
Standard per trovare difetti, come la porosità inferiore o uguale allo 0,5%
Processo per il controllo delle prestazioni meccaniche
Le aziende devono creare un sistema di controllo di qualità che soddisfi gli standard del settore come API 6A/17D e ASME B31.3.