A gyártó vásárlók továbbra is ugyanazokkal a problémákkal szembesülnek a hagyományos szerszámokkal és egyedi fémalkatrészekkel: több-hetes vagy több-hónapos öntési idő, magas előzetes költségek, amelyek csak nagy mennyiségek esetén térülnek meg, és a költséges valóság, hogy bármilyen tervezési változtatás újrakezdést jelent. Alacsony---közepes volumenű futtatások, építőelemek és szerelvények vagy összetett egyéni összetevők esetén ezek a korlátozások mindent lelassítanak, és megnövelik a teljes birtoklási költséget.
A fém 3D-nyomtatás praktikus megoldássá vált,-lerövidíti az időbeosztást, csökkenti a veszteséget, és olyan geometriákat nyit meg, amelyeket a hagyományos CNC vagy öntvény egyszerűen nem tud költséghatékonyan-szedni.
Miért küzd a hagyományos szerszámokkal, hogy lépést tartsanak
A hagyományos utak-a kemény szerszámok CNC-megmunkálása, a befektetett öntés vagy a présöntvény-alapú folyamatok-súlyos, nem-ismétlődő tervezési költségekkel és hosszú időbeosztással járnak. A fröccsöntő vagy sajtolószerszámok kemény szerszámai gyakran 10 000 USD és 75 USD között érnek,000+ 4–12 hét átfutási idővel (az összetett, több{11}}üreges szerszámok esetében ez hosszabb). A puha alumínium szerszám egy kicsit segít, de még hetekig tart és gyorsabban elhasználódik. Minden tervezési csípés új programozást, rögzítést vagy öntőforma átalakítást indít el. A kivonó folyamatok az anyag 20–50%-át is elpazarolják, és az olyan összetett belső funkciók, mint a konform hűtőcsatornák, nehézkesek vagy lehetetlenek többtengelyes beállítások és másodlagos műveletek nélkül.
Ezek a fájdalompontok a kis mennyiségben{0}}vagy hídgyártásnál, a rögzítőelemek gyors prototípus-készítésénél és olyan projekteknél érintik a leginkább, ahol a geometria folyamatosan változik. Az alternatívákat kereső vásárlók egyre gyakrabban fordulnak a fém 3D-nyomtatáshoz, mert az teljesen kihagyja a fizikai szerszámokat, és a gazdaságosság a bonyolultság és a sebesség irányába tolódik el a tiszta mennyiség helyett.
Mit old meg a fém 3D nyomtatás az egyedi gyártásban
A fém 3D nyomtatás (főleg lézeres porágyas fúziós eljárások, például DMLS/SLM) fémporból rétegenként építi fel az alkatrészeket. Nincs penész. Nincs kiterjedt rögzítés. Valódi tervezési szabadság.
Gyorsabb iteráció szúrókhoz, rögzítésekhez és szerszámbetétekhez
A nyomtatott fúrók, szerelvények és formabetétek napok alatt, nem pedig hetek alatt készülhetnek el a CAD-ből a kész alkatrészig. A konform hűtőcsatornák a fröccsöntő-formabetétekben-szinte lehetetlen a hagyományos fúrással-, 15–40%-os vágási ciklusidők. A funkcionális szerszámbetétek átfutási ideje általában az 1–2 hetes tartományra esik, szemben a hagyományos megfelelőek 4–8+ héttel. A tömör CNC-megmunkálású{13}}szerszámokhoz képest körülbelül 40%-os súlycsökkentés a műhely ergonómiáját is javítja.
Alacsonyabb költség az alacsony{0}}--közepes volumenű gyártáshoz
A nulla szerszámozású NRE-vel a fém 3D nyomtatás gyakran gazdaságosabb 1-től nagyjából 50-200 alkatrészig terjedő mennyiségben, geometriától és anyagtól függően. Azok az összetett titán- vagy{5}}szerszámacél alkatrészek, amelyek kiterjedt megmunkálást és nagy selejtmennyiséget igényelnek, gyakran olcsóbbak az adalékanyagok révén kis mennyiségben. A break{7}}a CNC-vel szemben általában valahol a tíz és az alacsony százas egység között mozog összetett geometriák esetén; az egyszerű prizmás alkatrészek hamarabb kedveznek a CNC-nek.
Tervezési szabadság az összetett geometriákhoz
A belső rácsok, a topológia{0}}optimalizált struktúrák, az összevont összeállítások és az organikus formák praktikussá válnak. Ez fontos a könnyű szerkezetek, a konform hűtés és az olyan alkatrészek esetében, amelyekhez korábban több megmunkált alkatrészre és összeszerelésre volt szükség. A fém 3D-nyomtatás szerszámozáshoz ezért egyszerre működik gyorsszerszámként és hídként a nagyobb-mennyiségű hagyományos gyártás felé.
A szerszámozástól az orvosi-pontosságig - Ahol a technológia halad
Ugyanazok a folyamatelőnyök, amelyek elősegítik, hogy az ipari szerszámok közvetlenül a nagy értékű{0}}orvosi munkákká váljanak. A precíziós CNC-megmunkálású orvosi termékek továbbra is nélkülözhetetlenek az olyan alkatrészekhez, amelyekhez rendkívül szoros tűrésekre és speciális felületkezelésre van szükség. Egy időben,Titánötvözetből készült 3D nyomtatott orvosi implantátumokgyorsan növekszik, mert az additív gyártás páciens--specifikus geometriákat és porózus struktúrákat hozhat létre, amelyek elősegítik a csontintegrációt.
Titánötvözetek és biokompatibilitás
A Ti-6Al-4V (és az ELI fokozatok) dominálnak a bizonyított biokompatibilitásnak, a korrózióállóságnak, a nagy szilárdság-tömeg aránynak és a szilárd mechanikai tulajdonságoknak köszönhetően. Az additív eljárások szabályozott porozitású és rácsos architektúrákat hoznak létre, amelyek jobban illeszkednek a csontmodulushoz, csökkentve a feszültségárnyékolást és javítva a hosszú távú rögzítést. A fémadalékok gyártása egyre nagyobb részt vesz ki az orvosi AM-bevételekből.
Miért fontosabb a pontosság az orvosi alkalmazásokban?
Az orvostechnikai eszközök szigorú nyomonkövethetőséget, validált folyamatokat és gyakran jelentős utó-feldolgozást-HIP-t, felületkezelést és CNC-megmunkálást igényelnek a kritikus interfészeknél-, hogy megfeleljenek a szabályozási és klinikai szabványoknak. A hibrid munkafolyamatok (nyomtassa ki a bonyolult porózus vagy közel -nettó alakzatot, majd CNC-vel befejezi a kritikus felületeket) egyesítik mindkét technológia erősségeit.
Fém 3D-nyomtatás kontra CNC-megmunkálás - A projekthez illő
|
|---|
A fém 3D-nyomtatás és a CNC-megmunkálás ritkán csak vagy/vagy választás. Sok sikeres projekt adalékanyagot használ az összetett maghoz és CNC-t a kritikus interfészekhez, így biztosítva a tervezési szabadságot és a szükséges pontosságot.
Sunhingstones esettanulmány
Esettanulmány
Egy közepes-ipari vevőnek egyedi szerszámlapkákra és kis-mennyiségű titán rögzítőelemek családjára volt szüksége egy új termékcsaládhoz. A hagyományos kemény szerszámokra vonatkozó árajánlatok 6–8 hét után érkeztek, és készletenként 18 000–35 000 USD, szinte nem volt hely a hűtőcsatorna-tervek iterálására.
Váltás afém 3D nyomtatása szerviz két hét alatt szállította le a funkcionális betéteket nagyjából 40-50%-kal alacsonyabb kezdeti költség mellett. A tervezési finomításokat digitálisan kezelték, minimális ütemterv hatással. Magukat a rögzítőket, amelyeket korábban több-tengelyes CNC-munkáknak neveztek, nagy anyagveszteséggel, kinyomtatták, majd befejezték{5}}megmunkálásuk. Az átfutási idő több mint felére csökkent, és a 100 egység alatti próbaüzem-alkatrészenkénti költsége csökkent.
Az eredmények között szerepelt a sor gyorsabb beindítása, kevesebb tervezési-lefagyási kényszer, valamint egyértelmű megtakarítások mind a szerszámozás, mind a korai gyártási alkatrészek terén. Az utólagos-feldolgozás és a végső ellenőrzés még mindig hozzáadott néhány napot, így az általános idővonal nem volt azonnali-, de a nettó javulás jelentős maradt.
Hogyan válasszunk megbízható fém 3D nyomtatási gyártót
Tanúsítványok és minőség-ellenőrzés
Keresse az ISO 9001 szabványt alapként, valamint az AS9100-at az űrrepüléshez, vagy az ISO 13485-öt az orvostudományhoz. Dokumentált folyamatszabályozás a porkezeléssel, az összeállítási paraméterek validálásával és az NDT kérdésével kapcsolatban. Utó-feldolgozás - hőkezelés, HIP, CNC simítás, felületkezelések - legyen házon belül- vagy szorosan integrálva.
Anyagkövethetőség az orvosi{0}}minőségű alkatrészekhez
Az orvosi és szabályozott alkalmazásokhoz a porok, a folyamatparaméterek és a kész alkatrészek teljes körű nyomon követhetősége szükséges. Kérjen anyagtanúsítványokat, mechanikai vizsgálati adatokat a tanúk kuponjaiból, valamint az érvényesített folyamatok bizonyítékait.
Amikor értékel egy fém 3D-nyomtatási gyártót vagy egyedi fém 3D-nyomtatási szolgáltatást, kérjen mintaalkatrészeket, tekintse át az Ön iparágára vonatkozó esettanulmányokat, és erősítse meg mind a prototípus-, mind a kis{2}}--közepes volumenű gyártás kapacitását. A kiegészítő precíziós CNC megmunkálást is kínáló gyár hatékonyabban tudja támogatni a hibrid munkafolyamatokat.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Mire használják a fém 3D nyomtatást a szerszámokban?
V: Elsősorban gyors szerszámbetétek (különösen konform hűtéssel), fúrók, rögzítések és hídszerszámok, amelyek felgyorsítják a termékfejlesztést és csökkentik az iterációs költségeket.
K: A fém 3D nyomtatás olcsóbb, mint a CNC megmunkálás kis tételekben?
V: Igen, gyakran összetett geometriák esetén nagyjából 1–50 (néha nagyobb) mennyiségben. Az egyszerű alkatrészek és a nagyobb mennyiségek általában a CNC-t részesítik előnyben.
K: A fém 3D nyomtatással orvosi minőségű titán alkatrészeket lehet előállítani?
V: Igen. A Ti-6Al-4V-t és a kapcsolódó ötvözeteket rutinszerűen nyomtatják implantátumokhoz és műszerekhez, amelyet általában precíziós kikészítés és teljes folyamatérvényesítés követ a szabályozási követelmények teljesítése érdekében.
K: Hogyan válasszak megbízható fém 3D-nyomtatás gyártót?
V: Összpontosítson a tanúsítványokra, az anyagok nyomon követhetőségére, az alkalmazásában szerzett bizonyított tapasztalatra (szerszámozás vagy orvosi), az integrált utó{0}}feldolgozás és az átlátható árajánlatkészítés reális átfutási időkkel.
K: Hatékony-e a fém 3D nyomtatás költsége-kis mennyiség esetén?
V: Bonyolult vagy nagymértékben személyre szabott fémalkatrészek esetén igen,-különösen, ha a hagyományos szerszámozási költségek és a hosszú átfutási idők egyébként d
Haladjon gyorsabban a következő projektben
Ne várjon heteket a szerszámokra, amelyek felülvizsgálatra szorulhatnak, amint a terv megváltozik. Függetlenül attól, hogy fém 3D-nyomtatott fúrógépekre és rögzítésekre, gyorsszerszámlapkákra vagy precíziós titán alkatrészekre van szüksége, beszéljen egy mérnöki csapattal, akik megvizsgálják az Ön geometriai, térfogati és teljesítményigényeit, és javasolják a leghatékonyabb -tiszta adalékanyagot, hibridet vagy hagyományosat. Forduljon egy alkalmas fém 3D-nyomtató gyárhoz vagy egyedi fém 3D nyomtatási szolgáltatáshoz még ma. Szerezzen gyakorlati ajánlást valós folyamatadatokkal, és kezdjen el gyorsabban haladni.