Bemutathatja -e a Metal 3D nyomtatás képességeit a gyárak gyors alkatrészeinek gyártásában?

一, Műszaki felhatalmazás: A fém 3D nyomtatás három nagy problémát javít a pótalkatrészek készítésében.
1. Az időhatékonyság megváltoztatása a "havi kézbesítés" -ről a "heti válaszra"
A régi - divatos módon a pótalkatrészek készítése több mint tíz lépést igényel, például formák tervezése, megmunkálás és hőkezelés. Az egész folyamat több hónapig tart. Például egy vasúti vállalkozás 24crnimo ötvözött acélféktárgyakat készít hagyományos módszerekkel, amelyek 180 napot tartanak a tervezésről a kézbesítésre. De használvafém 3D -s nyomtatásA technológia, a teljes gyártási folyamat mindössze 631 órán belül elvégezhető, ami 70%-kal csökkenti a szállítási időt. A Metal 3D nyomtatás "Közvetlen digitális gyártási" funkciója ezt hatékonyabbá teszi. Ezt úgy végzi, hogy a CAD modelleket és a fémporréteget rétegre lézerrel vagy elektronnyalábot olvadja, a penészfejlesztés vagy más feldolgozási lépések igénye nélkül. Ez lehetővé teszi a "tervezést mint termelést".
Például a titán ötvözet spirál szerkezeti része, amelyet egy bizonyos repülési társaság lézeres besugárzása alkalmazásával rendez, 418 mm × 362 mm × 2210 mm dimenzióban. Multi - lézeres együttműködési SLM technológiát használ a szkennelési útvonal és az energiabevitel javítása érdekében. Kombinálja azt a bonyolult struktúrát is, amelyet a korábbi módszerek 12 lépésben kell rögzíteni. A termelési ciklust 45 napról 18 napra csökkentik, és a multi - eljárás elrendezéséből származó pontosság elvesztését elkerüljük.
2. A "ömlesztett leltár" -tól a "on - kereslet előállítására": a költségszerkezet változásai
A "biztonsági állomány" technikát a hagyományos pótalkatrészek kezelésében használják, ami azt jelenti, hogy sok pénzt kötnek, és a készletforgalom korlátozott. Egy bizonyos autóipari vállalat azt állítja, hogy a pótalkatrészek leltárának 30% -a "zombi leltár", ami azt jelenti, hogy 5 év alatt nem használták fel, és több mint 20 millió jüanba kerül. A fém 3D nyomtatás "Digitális készlet+azonnali gyártási" modellje a pótalkatrészeket a fizikai leltárból adat eszközökké változtatja. Ez azt jelenti, hogy a vállalatoknak csak a 3D -s modellfájlokat kell tárolniuk, és a berendezés meghibásodási figyelmeztetései vagy a termelési tervek alapján azonnal el kell kezdeniük a kinyomtatást, ami azt jelenti, hogy "nulla leltárt" készíthetnek.
Például a China General Nuclear Corporation (CGN) által készített atomenergia -szeleptestnek 200 pótalkatrészre van szüksége a hirtelen kereslet kielégítéséhez, amely akár 5 millió jüanot fizet a készletben. A Metal 3D nyomtatás segítségével a vállalatoknak csak 10 alapmodul digitális modelljét kell tartaniuk a - kereslet előállításánál, ami 90% -kal csökkenti a készletköltségeket, és kiküszöböli a pótalkatrészek eldobásának kockázatát a tervezési változások miatt.
3. A "standard alkatrészek" -től a "testreszabás" -ig: a funkcionális alkalmazkodóképesség frissítése
A gyári berendezések speciális igényeivel rendelkeznek a pótalkatrészek teljesítményére, mivel az eltéréseket használják és hogyan hordozzák. Mivel a formák annyira gyakoriak, a hagyományos kézművesek nem tudják pontosan úgy elkészíteni, ahogy szeretnéd őket. A fém 3D -s nyomtatás "teljesítménytérképet" készíthet minden egyes pótalkatrészhez olyan technológiák felhasználásával, mint a topológia optimalizálása és a rácsszerkezet -szabályozás. Például egy olyan cég, amely robotokat készít, fém 3D nyomtatást használ, hogy gradiens rácsszerkezeteket hozzon létre a robotkarok ízületeihez, amelyek különböző körülmények között működnek. A magas - sűrűségű rácsokat használják a magas - frekvenciavibrációs régióban a csillapítási teljesítmény javításához, és az alacsony - sűrűségrácsokat használják a könnyű régióban az alacsonyabb súlyhoz. Ez kiterjeszti az ízületek élettartamát 40% -kal, és 15% -kal csökkenti az energiafelhasználást.
A fém 3D nyomtatás jobb az orvosi berendezések testreszabásához, mint más típusú 3D nyomtatás. Egy adott cég titánötvözet csípő -ízületi implantátumot készít ortopédiai betegek számára. Ezt az implantátumot arra használják, hogy a beteg csont adatait CT -szkenneléssel, 3D -s modelleket készítsük, amelyek minden egyes beteg számára egyediek, majd az elektronnyaláb -olvasztási (EBSM) technológiával megfelelően illeszkedő implantátumokat nyomtatnak ki. A műtét utáni helyreállítási időt felére csökkentik, és elkerülhető annak a lehetősége, hogy szükség van egy második műtétre, mivel az alkatrészek nem felelnek meg a megfelelően.
2, Metal 3D nyomtatás a pótalkatrészek gyártásában: Általános helyzetek az iparban
1. Repülési repülés: "Regenerációs technológia" drága alkatrészekhez
A repülőgépiparnak nagyon megbízhatónak kell lennie a pótalkatrészekre, és a bonyolult szerkezeti alkatrészek elkészítésének hagyományos módszerei meglehetősen drágák. Például a GE Aviation Leap motorjának üzemanyag -fúvókája általában 20 alkatrészből áll, amelyeket együtt hegesztenek. De a fém 3D -s nyomtatás esetén egyetlen darabbá lehet készíteni, amely az alkatrészek számát 80%-kal, a súlyt 25%-kal csökkenti, és a magas hőmérsékletet háromszor elviselheti. Ennél is fontosabb, hogy amikor a fúvókát ki kell cserélni, mert elhasználódott, a hagyományos módszerekhez Re - formázást igényelnek, amely akár hat hónapot is igénybe vehet. A fém 3D -s nyomtatás viszont csak 72 órán belül készíthet pótalkatrészeket, így a motor hamarosan újra elindulhat.
2. Autók készítése: "Stop Loss Device" a gyártósor leállításához
Az autó gyártósoron történő leállási költsége óránként akár 100 000 jüan is lehet, és hogy a pótalkatrészek milyen gyorsan jutnak el, közvetlenül befolyásolják a hatékonyság hatékonyságát. Egy német autóipari vállalkozás csökkentette a fontos alkatrészek szállításához szükséges időt 14 napról 3 napra, mióta elkezdték használni a fém 3D nyomtatást. Például a titánötvözet -formák gyenge részeit a bélyegző vonalon kell repülni a német központból, és a sürgős szállítás költsége a pótalkatrészek árának 40% -a. A helyi fém 3D-s nyomtatásra való váltás után azonban a pótalkatrészek költségei 60%-kal csökkentek, és most valós időben szállíthatók "24 órás válasz".
3. Energiatermelés: Az "élet - tabletta mentése" elavult szerszámokhoz
Az energiaüzlet berendezései hosszú ideig tartanak, és néhány csere alkatrészt már nem készítenek, ami megnehezíti a régi eljárások másolását. Egy bizonyos atomerőmű hűtőszivattyú -járókerékét meg kell változtatni, mert azt korrodálták, de az eredeti alkatrészeket gyártó cég már nem készíti el őket. Miután a Reverse Engineering révén 3D -s információkat szereztek a járókerékről, a fém 3D nyomtatási technológiát használták a járókerékek kidolgozására az Inconel 718 ötvözetből, amelyek ugyanúgy működtek, mint az eredeti cserealkatrészek. A tesztelés után kimutatták, hogy jobban ellenáll a korróziónak, mint a hagyományos módszerekkel készített tételek, és a nyomtatás költsége csak egy - a Re - formázás költségeinek ötödik része volt.
3, Mi fog történni a jövőben: három fő módszer a pótalkatrészek készítésére fém 3D nyomtatással
1. Multi - Anyagnyomtatás: Az "egyetlen funkció" -ról a "rendszerintegráció" -ra való áttérés
A fém 3D nyomtatás végül meghaladja a csak egy anyag felhasználásának korlátait, és a funkcionálisan osztályozott anyagokat igény szerint elérhetővé teszi. Például a hidraulikus szeleptestekben a lézerteljesítmény vagy a szkennelési sebesség megváltoztatható, hogy nagy - keménységi ötvözeteket nyomtasson a tömítő felületen, hogy a kopásuk ellenibbá váljanak, és könnyű alumíniumötvözetek a fő testületben, hogy könnyebbek legyenek. Ez létrehoz egy "egy darab több funkcióval" kialakítást.
2. Intelligens gyártósor: A "kézi beavatkozástól" a "Black Light Factory" -ig
Amikor az ipari tárgyak internete (IIOT) és a mesterséges intelligencia (AI) kombinálása, a fém 3D nyomtatás képes lesz teljes mértékben automatizálni a folyamatot. Például a nyomtatóberendezések valódi - időbeli visszajelzést adhatnak a rétegek közötti problémákról infravörös kamerák és olvadási medence -megfigyelő rendszerek felhasználásával. A gépi tanulási algoritmusok használatával a nyomtatási beállítások javítására a titánötvözet -szeleptestek nyomtatásának sikerességi aránya 85% -ról 98% -ra növekedett. Az ERP/MES rendszerekkel való kapcsolattartás révén meg lehet kezelni a tartalék alkatrész -igények előrejelzését, a termelési tervezést és az ütemezést, valamint a logisztikai eloszlást egy zárt hurokban.
3. Zöld gyártás: A "nagy energiafogyasztás" megváltoztatása "fenntartható" -ra
A hagyományos fémfeldolgozási technológia csak az anyagok kevesebb, mint 30% -át használja fel. A fém 3D -s nyomtatás viszont a "közel nettó" technológiának köszönhetően működik az anyag több mint 95% -át. Például egy vállalat fém 3D nyomtatást alkalmaz, hogy robot végtag csontokat készítsen alumíniumötvözetből. Ez csökkenti a hulladék vágását 80% -kal a hagyományos megmunkáláshoz képest, és zárt - hurokhasználatot ér el a meg nem vágott por újrahasznosításával, amely 60% -kal csökkenti a szén -dioxid -kibocsátást.