Az első öt rész egyenesen a helyére esik. A harmincadikra az illeszkedés szorosabbá válik. A nyolcvanadikra néhányan egyszerűen nem fognak összejönni. Ha 100 komplexet rendelFém 3D nyomtatott alkatrészek, az igazi probléma ritkán az egyetlen teljes elutasítás-az, hogy minden alkatrész kicsit különbözik az előzőtől. Ez a lassú sodródás leállíthatja az összeszerelősort, kikényszerítheti a szelektív illesztést, vagy tönkreteheti a gyártási ütemtervet.
Ez a cikk elmagyarázza, miért változnak még mindig az azonos felépítésből származó alkatrészek, hogyan néz ki a valósághű konzisztencia a gyakorlatban, és azokat a konkrét lépéseket, amelyek stabilan tartják a méreteket egytől a százig. Egy gyártási példa és egy beszállítói ellenőrző lista következik.
Miért jönnek még ki másként az ugyanabban a tételben gyártott alkatrészek?
Még ugyanazon a gépen is, ugyanazzal a fájllal, apró eltérések jelennek meg. Négy tényező okozza a legtöbb eltérést.
Hő és zsugorodás
A lézer meredek hőmérsékleti gradienseket hoz létre. A maradék feszültség kialakul, amikor a rétegek különböző sebességgel hűlnek le. Később, amikor az alkatrészt hőkezelik-vagy levágják a lemezről, ez a feszültség ellazul, és az alkatrész elmozdulhat. Az ipari mérések általában a maradék feszültséget és az ebből eredő torzulást mutatják ki, mint a mérethibák egyik legnagyobb forrását a por{4}}ágy-fúziós- esetében, amely gyakran több tizedmilliméteres hatást is kifejt, ha ellenőrizetlenül hagyják.
Ahol az alkatrész az építőlemezen található
A hűtési sebesség, a gázáramlás és a támasztási feltételek a lemez közepétől a szélekig változnak. Az egyik sarokba nyomtatott azonos alkatrész néhány tizedmilliméterrel eltérhet az azonos szerkezet közepére nyomtatott résztől.
A por minősége megváltozik
A friss és az újrafelhasznált por nem azonos. A részecskeméret-eloszlás, az oxigénszint és a folyóképesség eltolódása az újrahasznosítással. Ha a por tételt nem kezelik szorosan, az olvadékhalmaz és a végső sűrűség eléggé változhat ahhoz, hogy befolyásolja a kész méretet.
Gép állapota
A lézerteljesítmény, a fókusz és az újrafestő teljesítménye idővel változik. Rendszeres ellenőrzések nélkül ugyanaz a digitális fájl kissé eltérő eredményeket produkálhat az egymást követő összeállítások során.
Ezek az effektusok egyetlen prototípuson rejtve maradnak. 100 alkatrészen keresztül láthatóvá és költségessé válnak.
Mit jelent valójában a „konzisztens”.
A vásárlók néha ±0,05 mm-t kérnek minden funkcióra. Ez elérhető néhány kritikus felületen a másodlagos megmunkálás után, de ritkán valósítható meg egy összetett alkatrészen átívelő épített felületeknél.
A jól{0}}menő ipari SLM-ben a tipikus eredmények így néznek ki:
Általános méretek: ±0,1–±0,2 mm (vagy a névleges méret körülbelül ±0,1–0,2 %-a)
Kritikus felületek könnyű megmunkálás után: ±0,05 mm vagy jobb
Nagyobb vagy nagy feszültségű{0}}részek laza folyamatszabályozással: az eltérés elérheti a ±0,3 mm-t
A gyakorlati megközelítés az, hogy megjelöljük azokat a méreteket, amelyek ténylegesen befolyásolják az összeszerelést vagy a működést, és elfogadjuk a funkcionális tűréseket a többinél. Minden felület túlzott-meghatározása növeli a költségeket és az átfutási időt anélkül, hogy javítaná a készterméket. A kritikus jellemzők egyértelmű egyetértése a megbízhatóság alapjafém 3D nyomtatásméretpontosság.
7 lépésből álló ellenőrzőlista a méretek egységességének megőrzéséhez
Tervezze meg az alkatrészt a folyamathoz
Irányítsa a kritikus felületeket, hogy csökkentse a támaszték érintkezését és a maradék feszültséget. Az építőlemezzel párhuzamos nagy, sík területek gyakran jobban elmozdulnak a lehűlés során; ezek korai megdöntése vagy beállítása megóvja a későbbi problémáktól.
Zárja le az anyagot és a port
Adja meg a pontos ötvözetet, és tartsa be ugyanazt a portételt-vagy szigorú újrahasznosítási korlátozásokat- a teljes rendelésre. A munka közbeni por{3}}váltás az egyik leggyorsabb módja a méretváltozás bevezetésének.
Állítsa le a nyomtatási paramétereket
Miután a teszt összeállítás megerősíti a beállításokat, hagyja változatlanul a lézerteljesítményt, a szkennelési sebességet, a rétegvastagságot és a sraffozási stratégiát. Még a gyártás során végzett kis "fejlesztések" is eltolhatják az egész tételt.
Az elrendezés és a tájolás egységes legyen
Nyomtasson minden részt azonos tájolásban, és amennyire lehetséges, hasonló helyekre a lemezen. A véletlenszerű elhelyezés szükségtelen variációt ad.
Kompenzálja a zsugorodást egy rövid tesztsorozattal
Futtasson le néhány kalibrációs darabot, mérje meg őket, és alkalmazzon léptéktényezőt vagy eltolást az összeállítási fájlra a teljes mennyiség elindítása előtt. Ez a lépés önmagában gyakran megszünteti a legnagyobb szisztematikus hibát.
Stressz-oldás, amíg az alkatrészek még a tányéron vannak
Az alkatrészek kivágása előtti hőkezelés lehetővé teszi a maradék feszültség ellazulását, miközben a geometria továbbra is korlátozott. Az első vágás és a hőkezelés-utóbb a késői torzítás gyakori oka.
Mérj és rögzíts
Használjon CMM-et vagy strukturált{0}}light szkennert az első cikkeken és egy meghatározott mintavételi terv szerint a kötegben. Őrizze meg az adatokat. A követhető mérések az egyetlen megbízható módszer a konzisztencia bizonyítására és a sodródás korai észlelésére.
Ezek a vezérlők a 100 darabos rendelést szerencsejátékból megismételhető folyamattá változtatják.
Esettanulmány – Állandó eredmények 100 darabos ismételt rendelés esetén
Egy európai berendezésgyártónak 100 rozsdamentes-acél házra volt szüksége belső csatornákkal és több precíziós rögzítési felülettel. Az előző beszállító korai mintái tisztán álltak össze, de az első gyártási tételnél a szerelési-furatok helyzete akár 0,25 mm-rel is eltolódott a futtatás vége felé. Szelektív illeszkedés vált szükségessé, és az ütemterv csúszott.
A megrendelés irányított folyamatba került. A csapat lezárta a portadagot, egy rövid tesztsorozat után minden paramétert rögzített, minden összeállításnál azonos orientációt tartottak, feszültségmentesítő hőkezelést-hajtottak végre, miközben az alkatrészek a lemezen maradtak, és csak a kritikus rögzítési felületeket dolgozták meg. Az első-cikk és a folyamatban lévő CMM-jelentések-megosztásra került az ügyféllel.
A 100 alkatrész ±0,10 mm-en belül tartott kritikus méretekkel érkezett. Az összeszerelés szelektív felszerelés nélkül zajlott. A követés-azonos mennyiségű megrendelésre, ugyanazzal a folyamatablakkal futtatva, megfelelő eredményeket hozott. A korábbi 0,25 mm-es eltolódást elsősorban a lemezen történő hőkezelés, a zárolt paraméterek és a konzisztens tájolás küszöbölte ki, nem pedig egyetlen gépbeállítás.
Kérdések, amelyeket fel kell tenni egy fém 3D nyomtatógyártónak, mielőtt megrendelné
Mielőtt elkötelezné magát 100 darab mellett, kapjon egyértelmű válaszokat a következő pontokra:
Elküldi az első{0}}cikkellenőrzési jelentést a tényleges mért értékekkel?
Fenntartható-e ugyanaz a por tétel (vagy dokumentált újrahasznosítási határérték) a teljes rendelésre?
Tehermentesíti{0}}az alkatrészeket, miközben még mindig az építőlemezhez vannak rögzítve?
Megosztják-e a folyamat során a mérési adatokat-, nem csak a végső tanúsítványt?
Megtarthatók ugyanazok a paraméterek és az alkatrésztájolás több buildben is?
Milyen méretezési képességet ér el általában hasonló méretű és összetettségű alkatrészeken?
Egy alkalmas fém 3D nyomtatógyár vagy kötegelt fém 3D nyomtatott alkatrészek beszállítója közvetlenül válaszol ezekre a kérdésekre, és adatokkal támasztja alá őket. A homályos válaszok vagy a mérések megosztásától való vonakodás figyelmeztető jelek. Folyamatos igények esetén erősítse meg, hogy hónapokkal később is képes-e reprodukálni ugyanazt a folyamatablakot a nagykereskedelmi egyedi fémalkatrészek számára. Megbízhatót keresekSLM 3D nyomtatás gyártóamely már fegyelmezett folyamatszabályozást futtat, több időt takarít meg, mint a legalacsonyabb egységár hajszolása.
Mikor a 3D nyomtatás a megfelelő választás, és mikor jobb a CNC?
A belső jellemzőkkel rendelkező összetett alkatrészek gyakran csak additív gyártásnál praktikusak, amikor a mennyiség 100. Az egyszerű prizmás formák, amelyek sok felületen szűk tűrést igényelnek, még mindig konzisztensebbek és gazdaságosabbak CNC-n. Az alacsony{2}}–-közepes mennyiségek két útvonalának külön összehasonlítása részletesen megvizsgálja ezt a döntést.
GYIK
K: A fém 3D nyomtatással 100 egyforma alkatrész készülhet?
V: Igen, ha a port, a paramétereket, az orientációt, a hőkezelést és a mérést szigorúan ellenőrzik. E vezérlők nélkül a változatosság a mennyiséggel nő.
K: Mennyire pontos az SLM 3D nyomtatás?
V: A jól-vezérelt ipari SLM általában ±0,1–±0,2 mm-t tart az általános méreteken. A kritikus jellemzők ±0,05 mm-t vagy még jobbat is elérhetnek könnyű megmunkálás után. A fém 3D nyomtatás ilyen szintű méretpontossága megfelel a legtöbb funkcionális összeszerelési igénynek.
K: Miért vetemednek meg bizonyos alkatrészek ugyanabban a tételben?
V: A leggyakoribb okok az olvadásból eredő maradék feszültség, a különböző hűtési sebességek az építőlemezen, és ennek a feszültségnek a felszabadulása az alkatrészek szabaddá válásakor.
K: Hogyan ellenőrizhetem az egyes részek méretét?
V: Kérjen CMM- vagy szkennelési adatokat az első cikkekről és egy meghatározott mintavételi tervről az egész kötegben. Őrizze meg a jelentéseket a nyomon követhetőség érdekében.
K: Milyen fájlokat kell küldenem árajánlatért?
V: Natív CAD vagy STEP fájlok, valamint egy rajz, amely egyértelműen megjelöli a kritikus méreteket és tűréseket. Az anyagra, a hőkezelésre és a felületi követelményekre vonatkozó megjegyzések segítik a reális folyamatablakot.
K: Mennyi ideig tart egy 100 darabos megrendelés?
V: A tipikus átfutási idő 2-4 hét az alkatrész méretétől, az anyagtól, az utófeldolgozástól- és a gép rendelkezésre állásától függően. Az SLM 3D Printing Prototyping és a gyártási tétel egyetlen folyamatos folyamatban történő kombinálása gyakran lerövidíti az általános ütemtervet.
Ha 100 összetett fémalkatrész méretkonzisztenciája kritikus, küldje el a CAD-fájlokat és egy rajzot, amely kiemeli a fontos méreteket. A folyamat rövid áttekintése megmutatja, hogy a geometria, az anyag és a tűrések megbízhatóan tarthatók-e,{2}}és mely vezérlőelemekre van szükség ahhoz, hogy a századik rész megfeleljen az elsőnek.