Com triar equips d’impressió 3D de metall adequats a la fabricació industrial?

1, coincidència de la ruta tècnica: arribar al fons del raonament darrere de la representació del procés
L’estàndard actualImpressió 3D de metallLa tecnologia ofereix un patró de "tres potes":
Fusió selectiva làser (LPBF): El sistema làser EOS M 400-4 quatre controla el gruix de la capa entre 20 i 50 μm mitjançant un làser de fibra de 200-1000W. Aquest sistema és bo per fer parts de canals de flux complexes a la indústria aeroespacial. El millor és que podeu controlar la microestructura. Per exemple, la franja de brida central d’aliatge de titani que la força de platí va fer per C919 canvia la mida del gra de 50 μm a 200 μm amb el pas del temps canviant la potència làser, cosa que fa que el 18% sigui més forta contra la fatiga.
Felecció de feixos d’electrons (EB - PBF): La màquina Arcam EBM Q20Plus utilitza un feix d’electrons de 3KW per construir coses a un ritme de 1000mm ³/h en un buit a 650 graus. Això fa que sigui excel·lent per construir discos de turbina d’aliatge de temperatura alta -. Amb aquesta tecnologia, GE Aviation ha reduït el temps que es necessita per fer pales de turbines de cristall únic per als motors de salt de 12 mesos a 3 setmanes i ha reduït la taxa de defectes del límit del gra fins al 0,03%.
Spray adhesiu (BJ): el sistema de botigues de metall d'escriptori utilitza tecnologia d'esprai de gotes per dipositar 2000 gotes d'adhesiu per segon. A continuació, passa per un procés de sinterització de 1200 graus, que demostra que és més barat fer motlles d’acer d’eines. Aquesta tecnologia la fa servir un determinat fabricant de vehicles per fer motlles d’injecció amb canals de refrigeració conformals. D’aquesta manera es redueix el temps del cicle d’injecció un 28% i fa que el motlle duri 3,2 vegades més que els mètodes anteriors.
Coses importants a pensar abans de triar:
La tècnica LPBF és millor per a estructures de cavitat interna complicades.
S’aconsella que es comprovi la capacitat de control de buit d’equips per a materials d’aliatge de temperatura alts - (menys o igual a 5 × 10⁻³ PA).
Per a la producció a escala gran -, cal comprovar la taxa de contracció de la tecnologia BJ durant el desgreixament (normalment 1,8-2,2%).
2, Compatibilitat del sistema de material: factors importants per aconseguir límits de procés passats
Hi ha més de 20 materials que formen un sistema complet per a la impressió 3D metàl·lica, incloent 17 - 4PH Acer inoxidable, Aliatge basat en níquel Inconel 718, aliatge de titani Ti6al4V i altres. Quan escolliu, heu de prestar molta atenció a:
Adaptació de les característiques de pols: L’EOS M 300-4 és el millor en dispersar uniformement els pols amb una esfericitat de 90% o superior i un cabal de hall de 25s/50g o inferior. Una empresa mèdica que va utilitzar la pols d’aliatge de crom de cobalt amb una esfericitat del 85% va augmentar un 37% en el nombre de vegades que es va incorporar el mecanisme de propagació de pols.
Capacitat de processar molts materials: el Farsoon FS121M-8 es pot convertir ràpidament entre aliatge de titani, aliatge d’alumini i acer de motlle gràcies a un sistema d’alimentació de pols modular. Pot fer -ho en menys de 45 minuts, que és perfecte per a la fabricació de lots petits de diferents tipus.
Elaboració de nous materials: El platinum Lite Blt - S800 té una tecnologia de difusió dinàmica de pols que pot gestionar pols nanocristal·lins amb mides de partícules entre 15 i 53 μm. Això ajuda amb la impressió de l’aliatge d’alumini de força alta - i dóna a les parts una resistència a la tracció de 620MPa.
Com comprovar:
Demaneu als fabricants de l'equip que us donin una llista de control de certificació material, com la NASA MFS-30301 Standard.
Do Small - Producció de proves a escala per comprovar la velocitat d’ús de pols (tecnologia LPBF: 45–65%, EB - Tecnologia PBF: 70–85%).
Sota diferents materials, comproveu els nivells d’estrès residual (recomanats 200MPa).
3, Avaluació de l'eficiència de la producció: el canvi del rendiment d'una màquina a l'eficiència de tot el sistema
Per triar l'equip industrial -, heu de configurar un model d'avaluació dimensional de tres -:
Índex d’eficiència d’una sola màquina:
Speed ​​of Scanning: el sistema làser de 12 de Huashu El FS811M - 12 és un escàner d'alta tecnologia que pot escanejar a una velocitat de 20000 mm/s, que és nou vegades més ràpid que un sol dispositiu làser.
Quina rapidesa augmenta l’edifici: GE La idea additiva La sèrie Laser M2 pot arribar a 45cm ³/h, cosa que és suficient per a la producció massiva de blocs de cilindre del motor de cotxe.
Mida del motlle: la capacitat de modelat del platí Blt - S1000 és 1000 1000 800 mm, cosa que significa que pot imprimir tot el material de desembarcament d'un avió alhora.
Línia de producció que s’executa: la solució de fàbrica AM, que va ser eos i Siemens que treballa junts, automatitza plenament la circulació de pols i la selecció i posicionament de les parts mitjançant AGV. Això augmenta l’ús d’equips fins al 82%.
Sistema de bessons digitals: el Renishaw AM400 inclou un programari Renam Flex que pot mostrar com es propaga l’estrès durant el procés d’impressió en temps real. Això redueix la taxa d’esquerdes a menys del 0,5%.
Gestió de l’ús d’energia:
Els equips LPBF solen utilitzar entre 8 i 12 kW/h d’energia i cal tenir en compte l’efecte de la potència màxima sobre el sistema de distribució d’energia de la planta.
El sistema de recuperació d’energia de Platinum Technology pot utilitzar la calor residual d’equips a pols càlid, que redueix l’ús general de l’energia en un 18%.
Exemple de càlcul de beneficis: una empresa aèria analitza tres solucions tècniques diferents:
El cost d'una sola peça de la mecanització de l'eix de cinc tradicionals - és de 85.000 ¥ i el temps de cicle és de 45 dies.
Impressió LPBF: 32.000 ¥ per unitat, 7 dies per completar (Processament de Post -)
El cost unitari de EB - La impressió PBF és de 28.000 ¥ i la durada del cicle és de 5 dies (a prop de formació neta).
L’última alternativa va ser la tecnologia PBF EB -, que va augmentar la capacitat de fabricació anual de 120 peces a 1200 peces i va augmentar la facturació d’inventaris en un 400%.
4, Sistema per assegurar -se de qualitat: arribar al fons de l’enginyeria de fiabilitat
Per als equips industrials -, cal configurar quatre etapes de control de qualitat:
Supervisar el procés:
Supervisar la piscina fos: l'EOS M 400-4 té un sensor de pirogènesi que pot vigilar el gradient de temperatura de 1000 piscines fos en temps real, cosa que ajuda a mantenir el creixement del gra constant.
Trobar pols: el Huashu High Tech FS273M utilitza un perfil làser per ajustar el gruix de cada capa en un bucle tancat a 0,01 mm.
Compatibilitat per a Post - Processament:
Premeu isostàtic en calent (maluc): heu de comprovar que la mida de la cambra de l'equip i l'element imprès es troben el més a prop possible (per exemple, els equips QIH-9 de Quintus poden gestionar parts que són 600 900 mm de diàmetre).
Tractament mitjançant Sandblasting: Per mantenir les construccions de parets de paret - per deixar -se malbé, l'equip ha de tenir un control de pressió de l'etapa multi - (0,1–0,6mpa).
Les proves que no danyen:
CT industrial: Els equips Yxlon FF35 CT poden trobar defectes de porus fins a 0,05 mm, cosa que és el que requereix la indústria aeroespacial.
Prova amb corrents eddy: la tecnologia EDDYFI ECOBRA pot trobar esquerdes en aliatges de titani fins a 0,02 mm.
Referència per als estàndards de certificació:
Aeroespacial: AC7114/3 de NADCAP
ISO 13485 i ASTM F3184 per a equips mèdics
VDA a la indústria del cotxe 6.3 Auditoria del procés