Az utólagos{0}}feldolgozási technológia hatással lesz a kézbesítési ciklusra?

一, Az utó{0}}feldolgozási technológia a bonyolultság és a ciklus kétélű
A fém 3D-nyomtatásához négyféle utófeldolgozási módszer létezik-: hőkezelés, felületkezelés, megmunkálás és forró izosztatikus préselés (HIP). Ezen eljárások mindegyike nagyon eltérő hatással van a szállítási ciklusra.

1. Hőkezelés: az idő és a ráfordított pénz harca, valamint a teljesítmény javítása
A maradék feszültségtől való megszabadulás és az anyagok jobbá tételének fő módja a hőkezelés, de fontos az ehhez szükséges idő. Például a Ti6Al4V titánötvözet alkatrészeket 800–900 fokon 30–120 percig kell lágyítani. Az Inconel 718 magas hőmérsékletű-ötvözethez viszont több mint 10 órán át tartó megoldási és öregedési kezelésen kell keresztülmenni. Ha az alkatrész szerkezete bonyolult, vagy a falvastagság szabálytalan, akkor a feldolgozási idő meghosszabbítása érdekében részenként kell módosítani a hőmérsékleti görbét. Egy repülőgép-hajtómű-fúvóka-projekt kimutatta, hogy az alkatrészek hőkezelés nélkül csak 2000, hőkezelés után viszont 13000 ciklust bírtak ki. A hőkezelés azonban 30%-kal növelte a szállítási ciklust.

2. Felületkezelés: A pontosság és a sebesség közötti megfelelő egyensúly megtalálása
A felületkezelés célja az alkatrészek felületének jobbá tétele, azonban a különböző eljárások nagyon eltérő sebességgel működnek. A kézi polírozás a kezelő készségétől függ, és az egyes darabok feldolgozása órákig is eltarthat, rossz ismételhetőség mellett; A homokfúvás folyamata gyors, de bonyolult belső szerkezetekhez nem könnyű eljutni; A kémiai polírozás a dolgok párhuzamos oldásával a mikrométeres pontosságot is elérheti, de az oldat koncentrációját és a reakcióidőt nagyon gondosan ellenőrizni kell. Egy bizonyos orvosi implantátumgyártó cég vegyi polírozást alkalmaz a porózus titánötvözet felületének 6–12 μm-ről 0,2–1 μm-re történő kisimítására, de így is 1–2 órát vesz igénybe egyetlen darab kezelése.

3. Megmunkálás: A precíziós kompenzáció "időcsapdája".
A 3D nyomtatott fém alkatrészek gyakran megmunkálást igényelnek a mérethibák kijavításához, de nehéz a bonyolult szerkezetű darabokat feldolgozni. Például egy autó vízhűtéses hüvelyének belső átmérőjét ± 0,01 mm-en belül kell tartani. Ez megtehető öt-tengelyes összekötő marással, amely 4-6 órát vesz igénybe egyetlen darab elkészítése. Ha az alkatrészek vékony falúak vagy lógnak, speciális rögzítéseket kell készíteni, ami még tovább növeli az előkészítési időt.

4. Forró izosztatikus préselés (HIP): a teljesítmény nagy ugrásszerű "időköltsége".
A HIP fontos lépés a belső pórusok eltávolításában és a dolgok sűrűbbé tételében, de sok pénzbe kerül és sokáig tart. Egy bizonyos repülőgép-fúvókaprojektnél a HIP-kezelést 100 MPa nyomáson és 1200 fokos hőmérsékleten 4 órán keresztül kell végezni, miközben a hőmérséklet emelkedik és csökken, ami azt jelenti, hogy minden feldolgozási ciklus 12 órát vesz igénybe. A HIP hatszor hosszabb élettartamot biztosít az alkatrészeknek, de 50%-kal tovább tart a szállítás.

2, Folyamatparaméter szabályozás: a pontosság és a ciklus közötti megfelelő egyensúly megtalálása
A kézbesítési ciklus lerövidítésének kulcsa az utó{0}}feldolgozási folyamat paramétereinek pontos ellenőrzése. Például, ha a hőmérséklet-szabályozás eltérése a hőkezelésnél nagyobb, mint ± 10 fok, az az alkatrészek durvábbá válását, vagy elégtelen feszültségét okozhatja, ami azt jelenti, hogy újra kell őket készíteni. Az egyik vállalat fejlett hőmérséklet-szabályozó rendszert telepített, amely ± 5 fokon belül tartja a hőkezelési hőmérsékletet. Ez 20%-kal csökkenti az egyes darabok feldolgozási idejét.

Felületkezelésnél a kémiai polírozó oldat koncentrációját az alkatrészek anyagától és felületi érdességétől függően kell változtatni. Egy orvosi cég egy folyamatadatbázis létrehozásával 15–20%-ra tudta optimalizálni a kémiai polírozó oldat koncentrációját. Ezzel egyetlen tétel feldolgozási idejét 2 óráról 1 órára csökkentette, és a felületi érdesség 0,4 μm alatt maradt.

A megmunkálásban az, hogy a numerikus vezérlésű programozás milyen jól működik, közvetlen hatással van a megmunkálási ciklusra. Egy AI-programozási rendszert vezetett be egy autóalkatrészeket gyártó cég. Ez 4 óráról 1 órára csökkenti a programozási időt, és egy darab feldolgozási idejét 6 óráról 4 órára csökkenti.

3, A berendezések és a személyzet hatékonysága: a szállítási ciklus "mögöttes támasza".
A szállítási ciklust befolyásolja az utófeldolgozó berendezések teljesítménye- és a kezelők kompetencia szintje. Például a tipikus HIP berendezések csak 50 fok/óra sebességgel képesek fűteni és hűteni, de a modern gyorsfűtéses HIP berendezések 200 fok/óra sebességgel. Ez 60%-kal csökkenti egy darab feldolgozási idejét. Miután egy repülőgépgyártó cég gyorsfűtésű HIP berendezést kapott, az éves feldolgozási kapacitása 500 alkatrészről 1500 darabra nőtt, a szállítási idő pedig 40%-kal csökkent.

Ami az emberek készségeit illeti, a tehetséges operátorok csökkenthetik a nem{0}}feldolgozási időt azáltal, hogy hatékonyabbá teszik a folyamatot. Például egy megmunkáló műhely megtanította a kezelőknek a "többfolyamatos integrált megmunkálás" technológiát, amely a korábban három folyamatot igénylő darabokat egyesítette egybe, így az egy tétel feldolgozásához szükséges időt 8 óráról 5 órára csökkentette.

4, Ipari gyakorlat: Mintaeset a szállítási ciklusok javításához
A repülőgépiparban az egyik vállalat integrált gyártósort használ, amely magában foglalja a "nyomtatást, hőkezelést, HIP-et és megmunkálást". Folyamatszimulációval javítják a hőkezelési beállításokat, és 30 napról 18 napra csökkentik a szállítási időt. A hőkezelési idő 12 óráról 8 órára, a HIP idő pedig 12 óráról 7 órára csökkent.
Az orvosi területen egy bizonyos ortopédiai cég kidolgozott egy módszert a "kémiai polírozás" és a "megmunkálás" kombinálására, hogy a porózus titánötvözetből készült implantátumokat simábbá tegyék, 6–12 m-ről 0,2–1 m-re. Az automatizált polírozógépek az egyes darabok feldolgozásához szükséges időt 2 óráról 0,5 órára csökkentették, a szállítási ciklus pedig 60%-kal csökkent.
Az autóiparban egy vállalat kifejlesztett egy mesterséges intelligenciával{0}}támogatott programozási rendszert, öt-tengelyes összekötő maróberendezéssel. Ezzel hat óráról háromra csökkentette az autók vízzel hűtött hüvelyeinek megmunkálási ciklusát-. A teljes szállítási ciklus 15 napról 9 napra csökkent a gyorsan-melegedő HIP berendezések miatt.