Miért alkalmazza a penészipar egyre inkább a fém 3D nyomtatást?

1. A tervezési szabadság lebontja a hagyományos gyártás korlátait.
A hagyományos öntőformagyártásnak vannak bizonyos korlátai, például, hogy mennyire könnyű elérni a szerszámokat, és mennyire stabilak a bilincsek. Ezenkívül a bonyolult belső szerkezeteket gyakran több részből kell összeállítani, ami kevésbé pontos és többe kerül. A rétegenkénti additív gyártás révén a fém 3D nyomtatás teljesen megszünteti a tervezési korlátokat:
A konform hűtőcsatornák innovációja: Nehéz egyenletes hűtést elérni szabványos, egyenes lyukú hűtőcsatornákkal a fröccsöntő szerszámokban, ami akár 15-20%-os termékdeformációt is okozhat. 3A D-nyomtatás nem egyenes folyókat eredményezhet, beleértve a spirálokat és a dendriteket. Ez 40%-kal hatékonyabbá teszi a hűtést, és 30-50%-kal csökkenti a formázási ciklust. Például amikor a Huawei telefonok áttértek a topológia{8}}optimalizált csatornakialakításra a keretformához, 120 másodperc helyett 75 másodpercbe telt egy alkatrész elkészítése, és a hozam 89%-ról 98%-ra nőtt.
Könnyű szerkezet megvalósítása: Biomimetikus szerkezetek, például rácsos szerkezetek és vékony{0}}falú erősítőbordák készítésével a forma 30-50%-kal könnyebbé tehető anélkül, hogy elveszítené az erejét. A tipikus kovácsolóformákhoz képest a repülőgép-hajtóművekhez készült speciális titánötvözet öntőformák 42%-kal könnyebbek, szakítószilárdságuk pedig 2000 MPa. Ez sokkal olcsóbbá teszi a szállítást és a telepítést.
Funkcionálisan integrált gyártás: A 3D nyomtatás közvetlenül hozzáadhat érzékelőket, fűtőelemeket, hűtőrendszereket és egyéb modulokat a formatesthez, ami csökkenti a dolgok összeállításához szükséges lépések számát. Egy shenzeni vállalkozás feltalált egy intelligens hőmérséklet-szabályozó szerszámot, amely 3D-nyomtatott mikrocsatornás fűtőszálak segítségével állítja be a hőmérsékletet ± 1 fokos pontossággal. Ez a meglévő módszerek által felhasznált energia 65%-át takarítja meg.
2. A teljes életciklus költségének rekonstrukciója
A fém 3D-nyomtatás megváltoztatja a fröccsöntő üzlet működését, hatékonyabbá és költséghatékonyabbá-teszi az anyagok módszeresebb felhasználásával.
Nagy előrelépés az anyagok felhasználásában: A hagyományos kivonásos gyártás anyagvesztesége 70-80%, de a 3D nyomtatásban szinte nincs veszteség. Az AVIC Maite titánötvözet porcirkulációs technológiája a por 99,2%-át visszanyeri, és 58%-kal csökkenti az egyforma anyagok költségeit.
Könnyebb feldolgozási folyamat: Például a jármű lökhárító-formáinak hagyományos módon történő elkészítése 23 lépést és 12 gépet vesz igénybe, és a folyamat akár 45 napig is eltarthat. A 3D nyomtatással mindössze 3 lépést vesz igénybe, a ciklusidő 7 napra csökken, a berendezés költsége pedig 82%-kal csökken.
A szerszámok élettartamának meghosszabbítása: A termikus kiegyenlítő kialakítás optimalizálásával a 3D nyomtatott formák hőfáradási élettartama 2-3-szorosára nő. Egy bizonyos fröccsöntő cég adatai szerint az alumíniumötvözet kerékagy formák konform hűtéssel történő használata 80 000-ről 220 000-re növelte az élettartamot, és 64%-kal csökkentette a darabonkénti költséget.
3. A válaszsebesség visszaállítja a piaci versenyképességet.
Egy olyan időszakban, amikor az emberek személyre szabott termékeket akarnak, és a vállalatok folyamatosan változnak, a formagyártás sebessége kulcsfontosságú versenytényezővé vált:
A 3D nyomtatás hetekről órákra csökkentheti az öntőforma prototípus elkészítéséhez szükséges időt. Ezt a tervezési érvényesítési ciklus tömörítésének nevezik. A Xiaomi a Liantai Technology Muees sorozatú nyomtatóival 6 hónapról 50 napra gyorsította fel az összecsukható zsanérformák fejlesztését, kihasználva a piaci lehetőséget.
A kisüzemi A 3D nyomtatás révén egy orvosi berendezések gyártója 12 000 jüanról 4 800 jüanra csökkentette a testreszabható ortopéd implantátum formák árát. Ez elősegíti a személyre szabott orvosi ellátás gyakoribbá tételét.
Költségmentes tervezési iteráció: Sokba kerül az öntőforma újranyitása a változtatások végrehajtásához, de a 3D-s nyomtatással csak a digitális modellt kell megváltoztatnia, hogy a legjobb dizájnt kapja. A Tesla Model Y ajtóformáját háromszor is továbbfejlesztették, így a húzási arány 82%-ról 91%-ra nőtt anélkül, hogy a gyártási folyamathoz bármiféle költség is nőtt volna.
4. Az új anyagok új felhasználási lehetőségeket nyitnak meg a meglévők előtt.
Az új fémpor-technika új módokon teszi lehetővé a formák készítését:
Nagy{0}}teljesítményű anyagok használata: A Xi'an Sailong PREP eljárással előállított titánötvözet por oxigéntartalma kevesebb, mint 0,013%, gömbszerűsége pedig 98,5%. Használható repülési-minőségű formák közvetlen nyomtatására. Miután ezt az anyagot a C919-es repülőgép üzemanyagfúvóka formájához alkalmazták, most akár 150 Celsius fokkal magasabb hőmérsékletet is kibír, és háromszor tovább bírja, mint a szokásos módszerek.
A gradiens anyagok használata: Több-rétegű porkeverési technikával lehetőség nyílik funkcionális gradiens formák készítésére. Egy bizonyos rakétahajtómű tolókamrás formája „nikkel-alapú magas-hőmérsékletű ötvözet + nagy-vezetőképességű réz-alapú gradiens szerkezetet használ”. Ez nem csak a magas-hőmérséklet-ellenállási követelményeknek tesz eleget, hanem hatékonyan hűti is a motort, így 28%-kal könnyebb, mint az általános ötvözetrendszer.
Biokompatibilitási áttörés: porózus titánötvözet öntőformák 3D nyomtatása az orvosi iparban, 60-80%-ban szabályozott porozitás és 300-500 μm pórusméret, támogatja a csontsejtek szaporodását. A klinikai adatok azt mutatják, hogy az ezzel a technológiával gyártott csigolyaközi fúziós eszközök csontfúziós aránya a hagyományos módszereknél alkalmazott 75%-ról 95%-ra emelkedett.
5. Az ipari ökoszisztéma újjáépítésének folyamata során
A fém 3D-nyomtatás megváltoztatja a szerszámipart azáltal, hogy intelligensebbé és szolgáltatásorientáltabbá{1}}teszi:
A Digital Manufacturing Network egy felhőalapú nyomtatási platform, amelyet olyan vállalatok készítettek, mint a Yunyao Shenwei. Lehetővé teszi a globális tervezési adatok és a regionális gyártás problémamentes együttműködését. Ez a technológia lehetővé tette egy globális autóipari cég számára, hogy egy helyen kezelje a világ 23 gyárából származó penészrendeléseket. Ez 41%-kal csökkentette a szállítási költségeket, és 2,7-szeresére növelte a készletforgalmat.
Igény szerinti gyártási mód:-A Willari fémpormegosztó gyárában olyan 200 3D nyomtatók vannak, amelyek apró és közepes méretű{2}}formákat készítenek kevesebb mint 72 óra alatt. Ez az "elosztott gyártás + központosított ellátás" koncepció 68%-kal csökkenti a szerszámkészletek költségeit, és ötszörösére gyorsítja a válaszidőt.
Műszaki szabványok teljes készlete: A Nemzeti Adalékanyag-gyártási Szabványügyi Bizottság 47 iparági szabványt tett közzé, amelyek olyan fontos területeket fednek le, mint például a porok működése, a nyomtatás pontossága és a nyomatok elkészítése utáni feldolgozása. Az EU CE tanúsító ügynöksége elfogadta az AVIC Maite által vezetett „Fém 3D nyomtatási formák elfogadási specifikációját” a kölcsönös elismerés szabványaként világszerte.