Testreszabható -e az ipari szerszámgép alkatrészei fém 3D nyomtatás útján?

一, Technológiai alkalmazkodóképesség: Túllépve a régi módon elkészíthető határain
1. A bonyolult épületek építésének képessége
A hagyományos szerszámgépekkel történő alkatrészek készítését olyan dolgok korlátozzák, mint az, hogy mennyire könnyű az eszközökhöz jutni, és mennyire stabil a bilincsek. Ez megnehezíti a bonyolult minták, például a belső áramlási csatornák és a rácsszerkezetek elkészítését. Rétegenkénti fúziós technológiafém 3D -s nyomtatásLehetővé teszi a geometriai formák elkészítését, amelyeket nem lehet másképp készíteni. The aluminium alloy heat exchanger that Luminescent Laser showed off at TCT ASIA 2025 is 569mm × 527mm × 512mm in size, and its internal topology optimised flow channel makes cooling 40% more efficient, which is something that standard drilling technology can't do. 3D printing can add reinforcement ribs and heat escape channels to machine tool spindle housings, which makes them 25% lighter while still making sure erősek.
2. Nagy lépés előre a dolgok működésében
Az ipari gépek alkatrészeinek meg kell felelniük a szigorú előírásoknak, hogy mennyire ellenállnak a kopásnak, és mennyire tartanak fenn a hővel szemben. Az olvadékmedence hőmérsékletének és hűtési sebességének pontos szabályozásával a fém 3D nyomtatás bizonyos módon megváltoztathatja az anyag mikroszerkezetét. Bolite titánötvözet -kereket készített egy bizonyos CNC szerszámgép -társaság számára, amely gradiens anyagnyomtatási technológiát alkalmaz. A külsőt a nagyon kemény TC4 fémből készülnek, a középső pedig a nagyon könnyű TA15 ötvözetből készül. 18% -kal csökkenti a tehetetlenségi nyomatékot, miközben a vágási teljesítmény ugyanazt tartja. A Zhongke Zhongmei lézerhuzal-lerakódási berendezést készített, amely szinte és kovácsolt alkatrészekből képes alkatrészeket készíteni a magas hőmérsékletű fém Inconel 718-ból, de 15% -kal jobb fáradtság ellenállással. Ez miatt az alkatrészek jól működnek a gyorsan futó szerszámgépek durva körülményeiben.
3. Együttműködő produkció több lépéssel
A nagy szerszámgép alkatrészek esetében a 3D -s nyomtatás alternatívá válik a dolgok készítésének szokásos módjainak. A Kuka és a HS Automation együtt dolgoztak egy robot lézerhegesztő egység létrehozásában, amely 2,5 méteres titánötvözet kereteket képes nyomtatni hat lézer segítségével. Ez a módszer az anyag 98% -át használja, és a hulladékok 85% -kal kevesebbet használnak, mint a hagyományos kovácsolási módszerek. A "koaxiális por táplálás és a hagyományos megmunkálás" keverékét használják a 6 méternél hosszabb repülőgép kereteinek elkészítéséhez. A teljes szerkezet erősebbé tétele érdekében először a 3D nyomtatást használják. Ezután az öt tengelyes összeköttetést használják a ± 0,05 mm pontossági standard megfelelésére. Az ipari szakemberek a szerszámgép -üzletágban ezt az üzemmódot útmutatóként használják nagy ágytestek készítéséhez.
2, Költség-haszon elemzés: Egyetlen dolog gazdaságától az egész életciklus gazdaságáig
1.
A kiválasztott fém 3D nyomtatási szerszámok típusának függnie kell attól, hogy hány alkatrészt készítenek és mennyire bonyolultak. Az egyik lézer SLM gép (mint például a Platinum BLT-S400) a legjobb költségeket adhatja meg kis és közepes méretű alkatrészeknél, amelyek évente kevesebb, mint 5000 alkalommal készülnek. Az ilyen típusú alkatrészekre példa a szerszámgép -precíziós rögzítések, a hidraulikus szelepblokkok és így tovább. Annak érdekében, hogy a nyomtatás gyorsabbá és pontosabbá váljon az autó gyártósoron lévő standard szerszámgép-alkatrészeknél, hozzá kell adni a több lézer együttműködési berendezéseket, mint például a lézer LIM-X800H+. Példaként egy bizonyos autóforma -társaság csökkentette a penészmag kinyomtatásához szükséges időt 72 óráról 36 órára, nyolc lézergép hozzáadásával. Az egyetlen darab költsége szintén 40%-kal csökkent.
2.
A fémpor ára a 3D nyomtatás teljes költségének 30–50% -át teszi ki. A költségek csökkentésének módjai a következők:
Kínán belül a Xi'an Sailong által létrehozott gömb alakú titánfémpor 20% -kal több folyadékot és 30% -kal olcsóbb, mint a többi országból származó por.
Por -újrahasznosítás: A szűrő és regenerációs eszközök segítségével több mint 90% -ot lehet visszanyerni.
Multimaterialis nyomtatás: Például egy szerszámgép-társaság 35% -kal csökkenti az egy magas költségű anyagok számát egy kompozit szerkezet felhasználásával, magas szén-dioxid-krómozott acélból az orsó érintkezési felületén és közepes szénacél a magon.
3. A rejtett költségek megkerülése
A változás kezdeti szakaszában fontos, hogy háromféle rejtett költségt irányítson ellenőrzés alatt:
Nyomtatási hiba Költség: A digitális iker technológia használata a folyamat szimulálására csökkentheti a hibák elkövetésének költségeit. Például Huashu készítette a program BuildSim -et. A csúcstechnika megjósolja, hogyan terjed a hőstressz a nyomtatási folyamat során, ami a meghibásodási arányt 15% -ról kevesebb, mint 3% -ra csökkenti.
Ha egy "forma követő támogatási" tervet használ, hogy csökkentse a szükséges támogató anyag mennyiségét és a kémiai polírozást a mechanikus polírozás helyett, akkor felére csökkentheti az utófeldolgozási költségeket.
A tanúsítás költsége: Egyes iparágaknak, például a repülőgép- és orvostudománynak olyan tanúsításokra van szükségük, mint az AS9100D, az ISO 13485 és még sok más. A vállalkozásoknak előre kell tervezniük az engedélyezési útvonalat, hogy a projekteket ütemtervben tartsák.
A 3. ábra, az ellátási lánc változásai: A lineáris termeléstől az elosztott együttműködésig
1. termelési hálózat egy helyen
A "helyi nyomtatás, a globális disztribúció" az elosztott gyártás egyik formája, amelyet a 3D nyomtatás támogat. Például a Siemens Energy felállított egy regionális 3D -s nyomtatási szolgáltató központot Németországban, hogy az európai felhasználók gyorsan megszerezzék a gázturbina penge javítását. Ez a szállítási időt 6 hétről 72 órára csökkenti. A szerszámgép -üzlet ezt a modellt használhatja arra, hogy segítsen nekik a 3D -s nyomtatási csomópontok beállításában a kulcsfontosságú területeken, hogy csökkentsék a készlet- és szállítási költségeket. A 5 3 D nyomdaközpontok beállításával a világ minden tájáról egy német szerszámgép -társaság csökkentette az extra alkatrészek eléréséhez szükséges időt, átlagosan 45 napról mindössze 7 napra, és 60%-kal csökkentik a készletek tartásának költségeit.
2. Digitális elemek hozzáadása az ellátási lánchoz
A 3D -s nyomtatók és az ipari internet hozzáadása megváltoztatja az ellátási lánc működésének módját. Az "intelligens gyártási felhőplatform", amelyet a Bolite létrehozott, valós időben ellenőrizheti a világ minden tájáról több mint 300 eszközt, automatikusan hozzárendelheti a nyomtatási feladatokat, és optimalizálhatja a folyamatparamétereket. Ez 85%-ra növelheti a berendezések teljes felhasználási arányát. A szerszámgépgyártóknak olyan digitális platformot kell létrehozniuk, amely magában foglalja a tervezést, a gyártást és a logisztikát, hogy az ellátási lánc nyitottabb és együttműködőbbé váljon. Az SAP Digital Manufacturing Cloud használatával egy japán vállalkozás, amely a szerszámgépeket készíti, csökkentette a megrendelésről a kézbesítésre történő 30% -os időt, és ötször megkönnyítette a minőség nyomon követését.
3. A fordított tervezés készségének felépítése
A 3D -s szkennelés és a fordított tervezés gyors módja annak, hogy a fizikai dolgokat digitális modellekké alakítsák, amelyek felhasználhatók a berendezések karbantartásához és a pótalkatrészek elkészítéséhez. Amikor az ArcelorMittal a TheSeelPrinters-szel dolgozott egy öt üzlet fúvóka elkészítéséhez, 3D-s szkennelést használtak a régi fúvókák geometriai adatok megszerzéséhez, és kombinálták a topológia optimalizálásával, hogy új termékeket hozzanak létre. Ez csökkentette a fejlesztési időt 4 hónapról 3 hétre. A szerszámgép -társaságoknak fordított mérnöki csapatokat kell létrehozniuk, hogy javítsák a régi berendezések digitális eszközökké alakítását. A Hexagon Blue Light szkennerek, amelyek modellezési pontossága ± 0,02 mm, segített egy háztartási szerszámgép -társaságnak a bonyolult alkatrészek bonyolult részének 72 óráról 8 órára történő megfordításához szükséges időt.
4., Használat az üzleti világban: Az ötlet tesztelésétől a sokuk készítéséig
1. Az ízület testreszabása nagy pontossággal
Bolite titánötvözet orsót készített egy csúcskategóriás CNC szerszámgép-társaság számára. A topológia optimalizálásának kialakítását használja a súlyának 120 kg -ról 85 kg -ra csökkentésére. A forró izosztatikus préselés (HIP) kezelés révén a belső lyukak le vannak zárva, és a dinamikus merevség 22%-kal növekszik. Az 5000 fordulat / perc sebességnél kevesebb, mint 0,002 mm-es sugárirányú futás elegendő ahhoz, hogy az orsó áthaladjon az ISO 230-3 forgási pontossági tesztjén, és előrehaladott szintre helyezte a világ minden tájáról.
2. Bonyolult vízhűtő rendszer penész
Fénykibocsátó dióda (LED) lézerrel nyomtatott 343 mm x 242 mm x 120 mm-es alumínium ötvözet vízúti formái egy bizonyos autómenet-társaság számára. A konformális vízi út kialakítása csökkentette az időt, hogy a 45 másodpercről 28 másodpercre lehűljön, és ez a penész több mint 500000 -szer hosszabb ideig tartott. Az SLM kialakításával a penész 70% -kal kevesebb idő alatt készülhet, mint a szokásos fúrási technológiákkal, és 180000 jüan kevesebbet fizet egyetlen penészkészletnél.
3. Az ágyszerkezet nagy részei
Egy nagy teherbírású szerszámgép-társaság bérelt Zhongke Zhongmei-t egy öntöttvas ágykeret kinyomtatására, amely 4 méter hosszú, 2 méter széles és 1,5 méter magas volt. A keret kialakításához a lézerhuzal-lerakódási technológiát használták úgy, hogy a nettó alakja legyen. Az anyagfelhasználás aránya a standard casting 65% -áról 92% -ra emelkedett. Amikor megerősített bordák szerkezeteit adja hozzá a kulcsterületekhez, az ágy 35% -kal merevebbé válik, miközben 1,2 tonna súlyt veszít a szokásos mintákhoz képest.