Mely alkatrészek takaríthatják meg a maximális költségeket a fém 3D nyomtatás révén?

1. Repülési repülés: A bonyolult áramlási csatornák és a fényszerkezetek fő kedvezményezettjei.
A repülőgép -ágazat a fém 3D nyomtatás fő piaca. Fő célja a topológia optimalizálásának felhasználása a struktúrák súlyának csökkentése és teljesítményük növelése érdekében. A hagyományos gyártásban olyan tárgyakat, mint a motor turbinapengékét és az üzemanyag -fúvókákat, több darabból össze kell állítani vagy bonyolult formákkal kell összeállítani. A fém 3D nyomtatással azonban egyszerre elkészíthetők, ami csökkenti a hulladékot és a feldolgozási időt.
Normál eset:
A GE Aviation Leap Motor üzemanyag -fúvókája 20 különálló darabot egyesít egy 3D -s nyomtatás segítségével. Ez 25% -kal könnyebbé és 70% -kal olcsóbbá teszi. Ez a rész kobalt -króm ötvözetből áll, amelynek szükség van egy hagyományos öntési összeállításra, amelynek 160 részén van . 3 D nyomtatás, másrészt csak 4 hónapos fejlesztési időre van szükség, amely 60% -kal kevesebb, mint a hagyományos módszerek. Ezenkívül egy bizonyos típusú rakétatartó kamra a topológia optimalizálási tervét használja a regeneráló hűtési csatornákhoz. Ez megszakítja a múltbeli tipikus öntési akadályokat, és 40%-kal csökkenti az indítási költségeket.
Logika a pénzmegtakarításhoz:
Az anyaghasználati arány javítása: A tipikus szubtraktív gyártásban az anyag akár 90% -át pazarolja. A 3D -s nyomtatás során viszont az anyagokat csak azokhoz a területekhez adják hozzá, amelyekre szükségük van. A drága anyagok, például a titánötvözetek, 98%-ra növelheti.
Nincs költség a penészért: A repülőgép -motoros henger blokkok hagyományos formái 2,3 millió jüanba kerülnek, ha a. 3 d nyomtatási homok penész -technológiát készítenek, közvetlenül a homokformákat nyomtatják. Az egy darab költsége csak az anyagok és a berendezések értékcsökkenésének költségeit tartalmazza, ami 92%-kal csökkenti a hagyományos formák megosztott költségeit.
K + F cikluskompresszió: A repülőgép -motorok égési kamaráinak tervezési iterációinak száma évi 3 -ról 12 -re emelkedett. Ez a próbát és a hibát olcsóbbá tette, mert a gyors prototípus készítése most már lehetséges.
2. Orvosi implantátumok: Példa arra, hogyan lehet testreszabni és rugalmasabbá tenni az ellátási láncot minden ember számára
Az orvosi területen lévő implantátumok személyre szabott igénye jól illeszkedik a "penész - ingyenes gyártási" jellemzőihez a fém 3D nyomtatáshoz. A beteg CT -adatokból származó hagyományos implantátumok formájának készítése hosszú és drága folyamat. A 3D -s nyomtatás során azonban "egy beteg, egy formatervezés" lehet, miközben még mindig kielégíti a biokompatibilitási és mechanikai teljesítmény -előírásait.
Például a Zimmer Biomet 3D nyomtatást használ a 66% -kal könnyebb és 100% -kal merevebb csípőimplantátumok készítéséhez. Ez a rész titánötvözetből áll, és a hagyományos módon 6 hónapot vesz igénybe. Csak 2 hétbe telik, amíg a 3D nyomtatót használják, és nem kell tárolni. Egy adott típusú térdízület -implantátum rácsszerkezete is van, amely a porozitást hangolhatja, ösztönzi a csontsejtek proliferációját, és 30%-kal csökkenti a műtét utáni rekuperációhoz szükséges időt.
Logika a pénzmegtakarításhoz:
A dolgok kis tételekben történő elkészítésének előnyei: Az orvosi implantátumok egységenkénti nyeresége 27% -kal növekedett a tipikus tétel -termeléshez képest. Ugyancsak a 3D nyomtatás a "on - kereslet -gyártás" módban csökkenti a készletköltségeket.
Az ellátási lánc megkönnyítése: A hagyományos gyártáshoz 12 lépésre van szüksége, mint például a formatervezés, a penész létrehozása, a próbatermelés és a. 3 d nyomtatás módosítása, másrészt egyenesen a digitális modellektől a végső cikkekig tart, a szállítási időt 4 -ről 8 hétre csökkentve 9 napra.
Az anyagok innovációja csökkenti a költségeket: A hazai titánötvözet porot sokkal olcsóbban készítik az atomizációs gyártósorok miatt. Ez népszerűbbé teszi a fogyasztói elektronikában való felhasználást.
3. Autóipari gyártás: Két nagy lépés előre az autók könnyebbé és jobb lehűtésében.
A fém 3D -s nyomtatás fontos technológia, mivel az autóiparnak könnyű és hatékonynak kell lennie a termelésre, hogy a struktúrák optimalizálásával és a funkciók integrálásával segítse az autóvállalkozásokat "csökkenteni és javítani a hatékonyságot". Ez magában foglalja a motor alkatrészeitől kezdve a penészáramig.
Például a 3D -s nyomtatás az Airbus Planes Titanium ötvözet orrfedél -tartóját 29% -kal könnyebb és 100% -kal merevebbé tette. Ez a rész elektronnyaláb -olvasztási (EBM) technológiát használ, hogy a dolgokat nagyon pontosan vákuumban formázza, ami elkerüli a hagyományos öntéssel kapcsolatos porozitási problémákat. A penészágazatban egy bizonyos vállalat 40% -kal csökkentette a fröccsöntési ciklust, és 15% -kal növelte a termékképesítési arányt 3D nyomtatás segítségével, hogy konformális hűtési csatornákat készítsen. Ez megváltoztatta a piacot az "árverseny" -ről "hatékonysági versenyre".
Logika a pénzmegtakarításhoz:
Komplex szerkezet gazdasága: Az autóipari motorcsövek szerelvényeinek elkészítéséhez a régi - divatos módon öt formára van szüksége, amelyek több mint 500 000 jüanba kerülnek. A 3D -s nyomtatás segítségével közvetlenül elkészítheti az alkatrészeket, ami 63%-kal csökkenti az egyes alkatrészek költségeit.
Az energiafelhasználás optimalizálása: A 3D nyomtatási homok penész folyamat 40% -kal kevesebb energiát használ, és darabonként 52% -kal kevesebb szén -dioxidot bocsát ki, mint a hagyományos módszerek. Ez összhangban áll a zöld gyártás tendenciájával.
A K + F iterációk felgyorsítása: Az új energia járművek motorházak készítéséhez szükséges idő 6 hónapról 6 hétre ment, ami elősegítette a vállalat piaci lehetőségeinek kihasználását.
4. Penészkészítés: egy olyan eszköz, amely csökkenti a költségeket az alakhűtés és a funkcionalitás kombinálásával
A penész fontos eszköz az ipari gyártásban, és hogy jól működik, közvetlen hatással van a termék minőségére és a termelés sebességére. A fém 3D -s nyomtatás javítja a torzítás és a zsugorodás problémáit, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a hagyományos formák egyenetlenül lehűlnek konformális hűtési csatornák használatával. Ez lehetővé teszi számos rész integrálását is.
Egy adott cég 3D - nyomtatott konformális hűtőcsatornát készített a műanyag termékformákhoz. Ez csökkenti a hűtési időt 12 másodpercről 7 másodpercre, és a termék torzulásának sebességét 3% -ról 0,5% -ra. A penész H13 szerszám acélból készül. Három hónapot vesz igénybe egy termék felépítése a hagyományos gyártással, de mindössze három hét 3D -s nyomtatással. Ezután nincs szükség hegesztésre és összeszerelésre. Ezenkívül egy speciális fajta Die - öntőformát 3D nyomtatást használ a 8 elem 1 -re kombinálására, amely 40% -kal csökkenti a súlyt, és megduplázza a penész élettartamát.
A pénzmegtakarítás oka:
Jobb termelési hatékonyság: A konformális hűtőcsatorna csökkenti az idő szükséges időt, hogy a fröccsöntő formát 30–50% -kal készítse, és lehetővé teszi egy eszköz számára is, hogy 20% -kal több egységet készítsen naponta.
Az anyaghulladék csökkentése: A hagyományos penészkészítésnél a homokveszteség 15% -ról 20% -ra. A 3D -s nyomtatott homok penész anyagokkal a felhasználási arány több mint 98%-ra emelkedett.
A karbantartási költségek csökkentése: Az integrált formatervezés csökkenti a penész varratait, a tisztítási és javítási gyakoriságot, valamint az éves karbantartási kiadásokat 120 000 jüannal.