A mérnökök és a vásárlók rendszeresen ugyanazokkal a megszorításokkal szembesülnek: hetekig tartó CNC átfutási idők, bonyolult belső funkciók, amelyeket nehéz vagy lehetetlen gazdaságosan megmunkálni, és prototípus-mennyiségek, amelyek aránytalanul megdrágítják a hagyományos szerszámozást vagy a több{0}}beállítású megmunkálást. Amikor ezek a korlátok megjelennek, a fémre összpontosító professzionális 3D nyomtatási szolgáltatás praktikus alternatívát kínálhat. Különösen az alumíniumötvözetek 3D nyomtatása vált az egyik leghasznosabb módszerré a funkcionális prototípusok és a kis{5}}térfogatú alkatrészek számára, amelyeknek geometriai szabadságra és megfelelő szilárdságra van szükségük-a teljesítményükhöz{7}}.
Mit jelent valójában a „professzionális”?

Egyértelmű különbség van az alapvető műanyag 3D nyomtatás és a professzionális fémadalék gyártási szolgáltatás között.
A fogyasztói FDM nyomtatók megfelelőek a koncepciómodellekhez. A professzionális szolgáltatás ipari berendezéseket, mérnöki minőségű anyagokat,{1}}ellenőrzött folyamatokat és valódi mérnöki támogatást használ. Ez általában magában foglalja a tervezést-az additív visszacsatoláshoz, a hőkezelést, a felületkezelést és az ellenőrzést, - nem csak a fájl nyomtatását és szállítását.
Az anyagképesség jellemzően alumíniumötvözetekre, például AlSi10Mg-re, titánra, rozsdamentes acélokra és más, az alkalmazásnak megfelelő műszaki fémekre vonatkozik.
Berendezések és folyamatok vezérlése. Az ipari SLM rendszerek, a megfelelő porkezelés és a dokumentált paraméterek jelentik az alapfeltételt. Számos professzionális szolgáltató is olyan minőségi rendszerek szerint működik, amelyek támogatják az ipari vagy repülőgépipari munkát.
A mérnöki támogatás gyakran a döntő tényező. Az a képesség, hogy tanácsot adjon a támogatási stratégiáról, az orientációról, az utófeldolgozásról- és a reális teljesítményelvárásokról, elválasztja a megfelelő partnert a tiszta nyomdai irodától.
Hogyan építi fel az SLM-eljárás fém alkatrészeket
A Selective Laser Melting vékony fémporréteget szór szét, majd nagy{0}}teljesítményű lézerrel csak ott olvasztja meg a port, ahol az alkatrész geometriája megköveteli. Az építési platform leereszkedik, új réteg kerül alkalmazásra, és a ciklus megismétlődik. A fel nem használt port visszanyerjük.
Ezzel a módszerrel a belső csatornák, rácsszerkezetek és a topológia{0}}optimalizált alakzatok egyetlen darabban használhatók. Azoknak a csapatoknak, akiknek gyorsan szükségük van funkcionális fémprototípusokra, az SLM 3D nyomtatási prototípuskészítés gyakran gyorsabb, mint a több-beállítású megmunkálás vagy a szerszámozásra várás. A napokban és néhány hétben mért átfutási idő sok alkatrészméretnél általános, feltéve, hogy a geometria megfelelő.
Ez nem varázslat. Az egyszerű prizmás alkatrészek nagyobb mennyiségben továbbra is általában olcsóbbak és gyorsabbak CNC-n. Az előny leginkább akkor jelenik meg, ha a bonyolultság vagy az alacsony mennyiség miatt a hagyományos útvonalak nem hatékonyak.
Miért tekintik az alumíniumötvözetek nagy igénybevételét?
Az alumíniumötvözetek, különösen az AlSi10Mg továbbra is népszerűek, mert egyesítik az alacsony sűrűséget, a használható szilárdságot és a jó hővezető képességet. Ezek a tulajdonságok megfelelnek az űrrepülőgép-tartókhoz, hőcserélőkhöz, drónszerkezetekhez és autóipari prototípusokhoz, ahol a súly számít.
Alumíniumötvözetek 3D nyomtatásaa mérnökök csak ott helyezhetik el az anyagot, ahol szükség van rá. Az eredmény gyakran egy könnyebb alkatrész, amely még mindig megfelel a merevségi követelményeknek. A mechanikai tulajdonságok nagymértékben függnek a folyamatszabályozástól és a hőkezeléstől. Ha ezeket megfelelően kezelik, az alkatrészek számos ipari és másodlagos szerkezeti szerepet tölthetnek be. A kritikus elsődleges struktúrákhoz továbbra is teljes minősítési adatokra van szükség.
Az olyan kérdésekre, mint például „milyen erősek a 3D nyomtatott alumínium alkatrészek”, a legjobb válasz az alkalmazás--specifikus adatokkal, nem pedig az általános állításokkal. Egy hozzáértő alumíniumötvözet 3D nyomtatási szolgáltatásnak meg kell tudnia beszélni az Ön geometriájára vonatkozó elvárt tulajdonságokat és korlátokat.
Esetpélda - Összetett alumínium alkatrészek gyorsabban szállíthatók
Egy ügyfélnek olyan belső jellemzőkkel rendelkező alumínium alkatrészre volt szüksége, amely többszörös CNC-beállítást igényelt volna, és nagy mennyiségű hulladékot termelt volna. A feltüntetett átfutási idők hosszúak voltak, és az egységköltség magas volt az érintett mennyiségekhez képest.
SLM és AlSi10Mg használatával a csapat közel-nettó-formájú fém 3D nyomtatott alkatrészeket készített. A hasonló projektekben az átfutási idők gyakran nagyjából a felére-kétharmadára{5}}csökkennek az összetett megmunkálási útvonalakhoz képest, és a belső optimalizálás révén jelentős súlymegtakarítás érhető el. Az alkatrészek a szokásos utófeldolgozást és ellenőrzést követően elhagyták a létesítményt, és készen állnak a funkcionális tesztelésre.
Az ilyen típusú eredmények reálisak, ha a geometria előnyben részesíti az additív módszereket. Kevésbé lenyűgözőek az egyszerű formákon, ahol a hagyományos megmunkálás általában nyer a költségek és a sebesség tekintetében.
Hol használják ezeket az alkatrészeket
Fém 3D nyomtatott alkatrészekjelenleg több ágazatban is megjelenik:
Repülési - könnyű konzolok, légcsatornák, hőcserélők
Autóipari és mobilitási - prototípusházak, hűtőalkatrészek, egyedi konzolok
Ipari berendezések - komplex szerelvényei, szeleptestek, kis mennyiségű-alkatrészek
Speciális eszközök - funkcionális prototípusok, ahol az anyag és a folyamat lehetővé teszi
Azok a csapatok, amelyek megbízható fém 3D nyomtatógyártót vagy SLM 3D nyomdagyárat keresnek, egyre inkább olyan partnereket keresnek, akik képesek mind a gyors prototípuskészítésre, mind az egyedi fém 3D nyomtatott alkatrészek kis gyártási sorozataira.
Gyakorlati összehasonlítás összetett vagy{0}}kis térfogatú fém alkatrészekhez
|
Tényező |
Hagyományos CNC / öntés |
Professzionális SLM fém 3D nyomtatás |
Jobban illeszkedik, amikor… |
|
Geometriai szabadság |
A szerszámhoz való hozzáférés korlátozott |
Magas (csatornák, rácsok, optimalizálás) |
A komplexitás a fő korlát |
|
Anyaghatékonyság |
Gyakran magas selejt |
Sokkal magasabb kihasználtság |
Az anyagköltség vagy a hulladék számít |
|
Prototípus átfutási ideje |
Hetekről hónapokra |
Napoktól néhány hétig |
A funkcionális rész sebessége kritikus |
|
Szerszám szükséges |
Gyakran szükséges |
A legtöbb résznél nincs |
A mennyiségek alacsonyak |
|
Költség nagyobb mennyiség mellett |
Általában alacsonyabb |
Alkatrészenként magasabb |
Egyszerű geometria + nagyobb mennyiség |
Hogyan válasszunk 3D nyomtatási gyártót vagy gyárat
Az ár önmagában gyenge szűrő. Egy hasznosabb ellenőrzőlista a következőket tartalmazza:
Bizonyított tapasztalat a szükséges ötvözettel és eljárással (különösen az alumíniummal és az SLM-mel)
Ipari berendezések és dokumentált folyamatirányítás
Megbízható utó{0}}feldolgozás és ellenőrzés
Hajlandóság őszinte tervezésre-a-kiegészítő visszajelzés érdekében
Világos kommunikáció az átfutási időkkel és korlátozásokkal kapcsolatban
Rugalmasság a mennyiségben, beleértve a prototípusok támogatását kisméretű, nagykereskedelmi{0}}típusú rendeléseken keresztül
Kérdezzen közvetlenül a DMLS-ről az SLM-mel szemben, ha a megkülönböztetés számít az Ön specifikációjában. A gyakorlatban a gép képessége, a paraméterek és az utófeldolgozás{1}} gyakran többet számítanak, mint a pontos címke. Egy erős partner elmagyarázza a gyakorlati különbségeket, nem pedig a terminológia mögé bújik.
GYIK
K: Mi az a professzionális 3D nyomtatási szolgáltatás?
V: Ipari szolgáltatás, amely mérnöki anyagokat, ellenőrzött folyamatokat és valódi mérnöki támogatást használ a funkcionális alkatrészek szállításához, nem pedig csak vizuális modellekhez.
K: Az SLM jobb, mint a DMLS az alumínium alkatrészekhez?
V: A két lézerpor{0}}ágyas eljárás szorosan összefügg. Az eredmények inkább az adott géptől, a paraméterektől és az utólagos-feldolgozástól, mint a névtől függenek. Mindkettő jó alumínium alkatrészeket tud előállítani megfelelő ellenőrzés mellett.
K: Mennyire erősek a 3D nyomtatott alumíniumötvözet alkatrészek?
V: Jó folyamatszabályozással és hőkezeléssel az AlSi10Mg számos ipari és másodlagos szerkezeti követelménynek megfelel. Az elsődleges kritikus struktúráknak teljes minősítési adatokra van szükségük.
K: A 3D nyomtatás helyettesítheti a CNC-t a prototípusoknál?
V: Bonyolult geometria és kis mennyiségek esetén gyakran gyorsabb átfutási időt és nagyobb tervezési szabadságot biztosít. Egyszerű formák vagy nagyobb térfogatok esetén a CNC gyakran gazdaságosabb.
K: Mennyi a minimális rendelési mennyiség a fém 3D nyomtatott alkatrészekhez?
V: Számos professzionális szolgáltatás támogatja az egyedi prototípusokat kis tételeken keresztül. A pontos határértékek a szolgáltatótól és az alkatrész méretétől függenek.
Ha a hosszú átfutási idők, a geometriai korlátok vagy a magas prototípusköltségek lassítják a projekteket, érdemes megvizsgálni az alumíniumötvözetek 3D nyomtatásában és az SLM 3D nyomtatási prototípuskészítésben tapasztalt szolgáltatást.
Küldje el a rajzot vagy modellt a gyárthatóság, a várható teljesítmény, az átfutási idő és a költségek közvetlen értékeléséhez. Az összetett fémalkatrészek gyakorlati eredményeire összpontosítunk, és egyértelmű ajánlást tudunk adni arra vonatkozóan, hogy az additív gyártás a jobb megoldás-e az Ön esetében.