Com afecta el temps de post-processament al cicle global de lliurament de peces metàl·liques d'automoció impreses en 3D?

Per a qualsevol persona que treballi amb peces metàl·liques d'impressió en 3D d'automòbils en una cadena de subministrament d'automoció, aquest escenari ressonarà immediatament. La promesa de la fabricació additiva - iteració de disseny més ràpida, terminis de lliurament d'eines més curts,-producció sota demanda de geometria complexa - és real i-ben documentada. Però el cicle de lliurament que experimenten els clients no és només el cicle d'impressió. És el cicle d'impressió més l'eliminació de suport, més el tractament tèrmic, més l'acabat de la superfície, més la inspecció i qualsevol reelaboració provocada per resultats marginals. I en molts programes, aquesta segona meitat és més llarga que la primera.

Aquest article examina exactament com el post{0}}processament contribueix al temps total del cicle de lliurament de peces metàl·liques d'automoció impreses en 3D, identifica els passos en què es perd més temps i es basa en la investigació publicada del sector i les dades de producció de Sunhingstones per explicar com és un flux de treball de post-ben dissenyat a la pràctica. Entendre aquesta relació no és un exercici acadèmic: a les cadenes de subministrament d'automòbils on un període de lliurament perdut pot provocar sancions per interrupció de la línia, la diferència entre un termini de lliurament de deu-dies i dinou-dies es mesura en conseqüències contractuals.

L'anatomia d'un cicle de lliurament d'impressió 3D de metall

El cicle total de lliurament de peces metàl·liques d'impressió 3D d'automòbils consta de cinc fases seqüencials. Cada fase té una durada nominal que reflecteix l'execució del millor-cas, i una durada realista que reflecteix la variabilitat, la cua i la reelaboració que es produeixen a la pràctica. La bretxa entre aquestes dues xifres és on es guanya o es perd el rendiment del lliurament.

Fase 1: Preparació i programació de la construcció

Abans que es fongui una sola capa, les peces s'han d'orientar i niuar a la cambra de construcció, s'han de generar i revisar estructures de suport i la construcció s'ha de programar segons la capacitat disponible de la màquina. Per a peces de vehicles d'impressió 3D SLM, la preparació de la construcció sol durar entre quatre i vuit hores de temps d'enginyeria. La programació depèn de la disponibilitat de la màquina: una compilació que no s'inicia immediatament entra en una cua, que en instal·lacions d'alta-utilització pot afegir de dos a cinc dies al cicle total.

Un estudi de referència del 2022 del Fraunhofer Institute for Laser Technology (Fraunhofer ILT) va trobar que la programació i la preparació de la construcció representaven una mitjana del 18% del temps total del cicle de lliurament en 42 programes de fabricació additiva d'automoció enquestats -, una proporció que va augmentar fins al 28% en instal·lacions que operaven per sobre del 85% d'utilització de màquines. La implicació és que l'ús de la màquina, tot i que és comercialment desitjable, comprimeix el buffer de programació i augmenta la variabilitat del temps de cicle.

Fase 2: La construcció mateixa

La creació de SLM és la fase més visible per als clients i citada amb més freqüència a les cotitzacions dels proveïdors. El temps de construcció de peces metàl·liques impreses en 3D d'automòbils depèn del volum de les peces, el recompte de capes i el nombre de peces imbricades per construcció. Un suport o component de carcassa representatiu d'alumini AlSi10Mg amb un gruix de capa de 30-60 μm normalment es construeix en 8-24 hores. Els components estructurals d'acer o titani amb gruixos de capa més fins poden trigar entre 24 i 60 hores o més.

De manera crítica, el temps de construcció és l'element més previsible del cicle de lliurament. La durada de la construcció de l'SLM és determinista un cop preparat el fitxer de compilació: no varia amb la disponibilitat de l'operador, la programació del forn o els resultats de la inspecció. Aquesta predictibilitat ofereix als proveïdors dades precises per a la fase de creació - i tendeix a fer que subestimin el temps total del cicle, perquè les fases posteriors a la-construcció són molt menys predictibles.

Fase 3: Post-processament

El post-processament és la fase amb més variabilitat i, en la majoria de programes, amb la durada total més gran. Per a les peces de vehicles d'impressió en 3D de SLM, el post-processament inclou normalment:

Construeix el refredament i la despolsació:2-8 hores, depenent de la mida de la peça i la velocitat de refredament de la cambra. No es pot accelerar sense risc de distorsió tèrmica o oxidació dels aliatges reactius.

Tractament tèrmic per alleujar l'estrès:De 4 a 12 hores de cicle, més temps de cua d'espera per a la disponibilitat del forn. A les instal·lacions amb un únic forn compartit, el temps de cua pot afegir de dos a quatre dies.

EDM per cable o eliminació de suport manual:De 30 minuts a 8 hores per peça, molt depenent de la geometria del suport i de l'habilitat de l'operador. El pas més variable i-depenent de la mà d'obra de la seqüència.

Acabat superficial (granat, mecanitzat o electropolit):1-4 hores per peça per a components típics d'automòbil, més temps per a peces amb canals interns o perfils externs complexos.

Inspecció dimensional (CMM):1-3 hores per part, més temps de cua per a la disponibilitat de CMM. Si els resultats són marginals, la re-mesura i la revisió de la disposició afegeixen més temps.

Un estudi del 2023 publicat a l'International Journal of Production Research va analitzar les dades del cicle de lliurament de 31 programes de fabricació additiva d'automoció i va trobar que el post-processament representava una mitjana del 58% del temps total del cicle de lliurament. Als programes on el cicle de creació era de 24 hores o menys, la quota del postprocessament va superar el 70%. L'estudi va identificar el temps de cua del forn i l'eliminació del suport com els dos principals contribuents individuals, que representen aproximadament el 35% del temps total del cicle del programa mitjà.

Fase 4: Inspecció de Qualitat i Documentació

La inspecció dimensional i la documentació de qualitat sovint es tracten com el pas final del post{0}}processament, però mereixen una consideració a part perquè són la fase amb més probabilitats de generar bucles de reelaboració. Una peça que falla la inspecció del CMM al final d'un cicle de deu-dies no només consumeix una hora addicional: torna a-entrar a la cua de post-processament en qualsevol pas que sigui necessari per solucionar la no-conformitat, cosa que podria afegir diversos dies al cicle total.

Perpeces metàl·liques d'impressió 3D de cotxessubministrats als clients d'automoció regulats per la IATF 16949-, els requisits de documentació de qualitat són substancials: informes dimensionals, certificacions de materials, registres de procés per a cada pas de post-processament i traçabilitat que connecta cada peça amb els seus registres de construcció i lots. Muntar aquest paquet de documentació després del fet - en lloc de capturar-lo en temps real durant la producció, pot afegir un o dos dies al cicle fins i tot quan totes les peces s'ajustin.

Fase 5: embalatge, logística i recepció del client

La fase final és la més curta però la menys controlable: el temps de trànsit des del proveïdor fins a les instal·lacions del client. Per als programes d'automoció amb requisits de lliurament just-a-temps, la fiabilitat del trànsit és tan important com la velocitat del trànsit. Una peça que s'envia el dia 12 d'un compromís de termini de 14 dies no té marge per a una excepció logística.

Els quatre passos del post-processament que amplien amb més freqüència els cicles de lliurament

Temps de cua de tractament tèrmic

De tots els-passos posteriors al processament, el temps de cua del tractament tèrmic és el que més es subestima de manera constant a la planificació del cicle de lliurament. El recuit d'alleujament de tensió no és opcional per a peces de vehicles d'impressió en 3D SLM: les tensions residuals en components d'alumini i acer SLM-construïts poden aproximar-se o superar el límit elàstic del material, provocant distorsió o fallada prematura per fatiga si no es tracten. El tractament en si triga de quatre a dotze hores. Però en una instal·lació on un sol forn serveix diversos programes, la cua per davant de qualsevol construcció pot ser dies, no hores.

La investigació del Manufacturing Technology Center (MTC, Regne Unit) publicada el 2022 va trobar que la variabilitat de la programació del tractament tèrmic va ser el principal contribuent a la imprevisibilitat del temps del cicle de lliurament en els programes de fabricació additiva, amb un coeficient de variació (CV) de 0.68 -, que significa que el temps d'espera real del forn variava un 68% al voltant de la seva mitjana a la pràctica. En comparació, el CV de durada de construcció va ser de 0,09. En altres paraules, la construcció és gairebé nou vegades més previsible que la cua del forn.

La solució no és un tractament tèrmic més ràpid - els temps de cicle es regeixen per la metal·lúrgia, no per la preferència de rendiment. La solució és la programació dedicada del forn per a programes recurrents, l'agregació de lots entre programes per maximitzar la utilització del forn per cicle i la visibilitat de la capacitat del forn-en temps real perquè els administradors de programes puguin citar els cicles de lliurament en funció de la disponibilitat real del forn en lloc de suposar.

Variabilitat d'eliminació de suport

Eliminació d'estructura de suport perSLM 3D d'impressió de peces de vehiclesés el pas més-depenent de l'operador de la seqüència de post-processament i el més sensible a la geometria de la peça. Els suports als quals es pot accedir amb eines estàndard triguen uns minuts a eliminar-se. Els suports en espais reduïts, en parets primes o en canals interns poden requerir eines especialitzades, treballs manuals perllongats o fins i tot talls per electroerosió - que triguin hores en lloc de minuts i introdueixin el risc de danys a la superfície de la peça.

Un estudi d'EOS GmbH i la Universitat Tècnica de Munic (2021) va trobar que el temps d'eliminació del suport per als conjunts de suports d'automòbils SLM variava en un factor de 3,8 × entre els operadors més ràpids i més lents que realitzaven la mateixa operació. Aquesta variabilitat es tradueix directament en la imprevisibilitat del cicle de lliurament: una peça que triga 45 minuts a privar a un operador triga gairebé tres hores a un altre, i cap xifra es comunica al client en el pressupost de temps de lliurament original.

El disseny-per a-fabricació-additiva (DfAM) és la mitigació principal. Les peces redissenyades amb volum de suport minimitzat, voladissos autosuportants i punts de fixació de suport accessibles mostren constantment una reducció del temps d'eliminació del suport del 30 al 50% en l'experiència de producció de Sunhingstones. Per als programes recurrents d'automoció, Sunhingstones realitza una revisió DfAM de tots els dissenys de peces noves abans de la qualificació de la producció, específicament orientada a l'eficiència d'eliminació del suport juntament amb l'optimització geomètrica.

Rendiment d'inspecció CMM

La inspecció de la màquina de mesura de coordenades (CMM) és la porta de qualitat que ha de passar cada peça metàl·lica d'automoció impresa en 3D abans de l'enviament. Per a programes amb toleràncies estrictes en múltiples dimensions crítiques - típiques dels components estructurals d'automòbils - el mesurament de la CMM d'una sola peça pot trigar d'una a dues hores, incloent la fixació, el mesurament i la generació d'informes. En una instal·lació amb una CMM i múltiples programes concurrents, la cua d'inspecció pot allargar els cicles de lliurament en un dia de treball complet o més.

La solució escalable és el control estadístic de processos (SPC). Una vegada que un procés de producció ha demostrat una capacitat coherent - que normalment s'evidencia per un Cpk superior o igual a 1,33 en dimensions crítiques en un estudi de capacitat de 30 parts o més, la inspecció CMM - 100% es pot substituir per una inspecció basada en mostreig- amb monitorització SPC. Un article de 2022 al Journal of Manufacturing Systems va trobar que la transició d'una inspecció 100% CMM a un mostreig basat en SPC-reduïa la contribució del temps del cicle d'inspecció en un 64% en un programa recurrent de fabricació d'additius per a automoció, sense augment de les fuites de camp.

Retreball i re{0}}inspecció bucles

El retreball és el mode d'error posterior al-processament amb un impacte més gran en el temps del cicle de lliurament, perquè no és lineal: una peça que requereix retreball no només perd el temps necessari per realitzar el retreball - perd la seva posició a totes les cues aigües avall (forn, CMM, acabat) i hi ha de tornar a-entrar, sovint al final. Un esdeveniment de reelaboració que requereix quatre hores de treball real pot afegir de quatre a vuit dies de temps transcorregut al cicle de lliurament si provoca una re-cua en una instal·lació restringida.

La mitigació més eficaç és el control del procés aigües amunt: garantir que els paràmetres de construcció, el disseny de suport i el cicle de tractament tèrmic estiguin prou validats abans de la producció perquè els esdeveniments de reelaboració siguin rars. Per a les peces de vehicles d'impressió en 3D SLM, Sunhingstones té com a criteri de preparació per a la producció un rendiment de primer-pas del 97 % o superior. Els programes que no puguin demostrar aquest rendiment en la qualificació no es llancen a la producció en sèrie, independentment de la qualitat d'impressió, perquè el risc de reelaboració representa una exposició inacceptable del cicle de lliurament.

Cas pràctic: reducció del temps del cicle de lliurament per a peces de vehicles d'impressió 3D SLM a Sunhingstones

A mitjans-2023, un proveïdor alemany de nivell 1 d'automoció va contractar Sunhingstones per produir una sèrie de prototips de suports de suspensió d'alumini AlSi10Mg i després fer la transició del programa a la producció en sèrie a 120 unitats al mes. El cicle inicial de lliurament del prototip va ser de 18 dies - que el client va acceptar per al desenvolupament, però va declarar que era comercialment inacceptable per al subministrament en sèrie, on la seva línia de muntatge requeria un cicle màxim de 10-dies de comanda a recepció.

Anàlisi de temps de cicle

L'equip d'enginyeria de producció de Sunhingstones va realitzar un desglossament detallat del temps de cicle del programa de prototips, mesurant el temps transcorregut per a cada fase:

Preparació i programació de la compilació: 1,5 dies (incloent una espera d'1 dia a la cua de la màquina)

Construcció SLM: 1,2 dies (28 hores amb un gruix de capa de 40 μm)

Refrigeració i despolvorament: 0,4 dies

Tractament tèrmic (inclosa la cua del forn): 3,1 dies (cicle de 0,5 dies, cua de 2,6 dies)

Supressió de suport: 1,8 dies (manual, variable)

Mecanitzat CNC de superfícies d'interfície: 1,2 dies

Granallat: 0,3 dies

Inspecció i informe de CMM: 1,4 dies (inclòs un esdeveniment de re-mesura)

Muntatge de documentació i preparació d'enviament: 0,8 dies

Total: 11,7 dies de temps transcorregut posterior al-processament d'un total de 18,0 dies - 65% del cicle. Només la cua del forn representava el 14% del temps total del cicle.

Accions de millora

A partir de l'anàlisi, Sunhingstones va implementar els canvis següents abans del llançament de la producció en sèrie:

Programació dedicada del forn:Es va reservar una franja fixa d'alleujament de l'estrès dues vegades per setmana exclusivament per a aquest programa, eliminant la cua mitjana de 2,6 dies. El temps transcorregut del tractament tèrmic es va reduir de 3,1 dies a 0,7 dies.

Redisseny de suport de DfAM:S'ha modificat l'orientació de la construcció i es van redissenyar tres funcions d'adjunts d'assistència com a -autònomes. El temps d'eliminació manual s'ha reduït d'1,8 dies a 0,7 dies.

Processament paral·lel:La inspecció de CMM es va iniciar a les peces completades de la mateixa construcció abans que totes les peces s'haguessin acabat de processar posteriorment-, la qual cosa va permetre que la documentació comencés a crear-se en paral·lel i no de manera seqüencial. Temps de muntatge de documentació reduït de 0,8 a 0,3 dies.

Qualificació SPC:Un estudi de capacitat de 30 parts va establir un Cpk superior o igual a 1,41 en les vuit dimensions crítiques. La inspecció CMM va passar a un mostreig del 20% amb monitorització SPC. El temps transcorregut de la inspecció es va reduir d'1,4 dies a 0,4 dies.

Resultat

Cicle de lliurament de producció en sèrie assolit: 9,2 dies de mitjana, amb un màxim de 10,1 dies durant els primers sis mesos de producció. L'eliminació de la cua del forn va ser el principal contribuent, i va suposar 2,4 de la millora de 8,8-dies. El rendiment de primer pas es va mantenir al 98,3% de les primeres 720 unitats produïdes.

Resultat: el cicle de lliurament s'ha reduït de 18 dies a 9,2 dies - una reducció del 49%. El temps transcorregut del-postprocessament s'ha reduït d'11,7 dies a 5,8 dies. Rendiment del primer-98,3% sobre 720 unitats en producció en sèrie.

Els estàndards de la indústria i el panorama de la fabricació additiva de l'automoció

El compromís del sector de l'automoció amb la impressió 3D metàl·lica s'ha accelerat significativament des del 2020. Segons l'Informe Wohlers de 2023, l'automoció va ser el sector d'ús final més gran-per a la fabricació d'additius metàl·lics per ingressos per tercer any consecutiu, representant aproximadament el 22% de la producció total de peces de metall AM. La transició dels prototips-només a les aplicacions de producció en sèrie està en marxa, amb suports estructurals, col·lectors de refrigeració i components de suspensió lleugers entre les categories de peces més qualificades.

IATF 16949:2016, l'estàndard de gestió de la qualitat de l'automòbil, actualment no conté requisits específics de-fabricació-additiva, però els seus requisits generals per al control de processos, la qualificació especial de processos i l'anàlisi del sistema de mesura s'apliquen a les peces metàl·liques d'impressió 3D d'automòbils i al seu post-processament. Els clients d'automoció adjunten cada cop més annexos de qualitat específics d'AM- als seus acords de qualitat amb proveïdors, que especifiquen requisits per a la validació dels paràmetres de construcció, la traçabilitat posterior al-processament i la documentació del cicle de lliurament.

L'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (ACEA) i la cadena de subministrament d'automòbils europea més àmplia han estat participants actius en l'elaboració d'estàndards de fabricació additiva mitjançant el compromís amb el comitè F42 d'ASTM International i el comitè TC261 d'ISO sobre fabricació additiva. L'ESTA (Associació Europea de Tabaquisme i Tabaquisme) ha destacat per separat a la seva guia de la cadena de subministrament que la traçabilitat de la fabricació - de la qual la documentació posterior al-processament és un element central - és cada cop més una expectativa no-negociable en els sectors de fabricació regulats, inclòs l'automoció. Aquest impuls transversal-sectorial cap a fluxos de treball de post-processament documentats i traçables és directament rellevant per als proveïdors dePeces metàl·liques d'automoció impreses en 3Dbuscant construir relacions OEM duradores.

Sunhingstones alinea el servei d'impressió 3D d'automòbils metàl·lics amb els principis IATF 16949, la certificació ISO 9001 i els requisits de qualitat-específics del client. Els compromisos del cicle de lliurament es basen en les durades de les fases mesurades i en la programació documentada del forn - no s'assumeixen les millors-xifres de casos - que garanteixen que el termini de lliurament indicat reflecteixi el flux de treball de producció real.

Una llista de verificació pràctica per avaluar el risc d'entrega posterior al-processament

Quan es qualifica un proveïdor de serveis d'impressió 3D de metall per a la producció en sèrie d'automòbils, les preguntes següents aborden directament els riscos del cicle de lliurament posterior al-processament descrits en aquest article:

El proveïdor té capacitat de forn dedicada per a programes recurrents o el tractament tèrmic es programa de manera compartida, per ordre d'arribada?

Pot el proveïdor proporcionar dades de temps de cicle mesurades-per-fase dels programes existents, en lloc de totals estimats?

S'ha dut a terme una revisió de DfAM per minimitzar el volum de suport i la complexitat d'eliminació?

Quin és el rendiment documentat de la primera-passació del proveïdor per a l'aliatge i la geometria de la peça en qüestió?

La inspecció CMM és del 100% per part o s'ha qualificat el mostreig basat en SPC-per al programa?

Com gestiona el proveïdor la reelaboració? Hi ha un procediment de re-cua documentat i com es comunica el temps de reelaboració al client?

El cicle de lliurament indicat inclou tots els-passos de postprocessament i el muntatge de la documentació, o només el temps de creació?

Quin és el rendiment del proveïdor a-entrega a temps per als programes d'automoció durant els 12 mesos anteriors?

Un proveïdor que pot respondre a totes aquestes preguntes amb dades mesurades, en comptes d'estimacions, gairebé segur que ha invertit en el disseny del flux de treball posterior al-processament que fa possible un rendiment coherent de lliurament d'automòbils. Un proveïdor que cotitza el cicle de lliurament només en funció del temps de construcció no ho ha fet.

Preguntes freqüents (FAQ)

Aquestes preguntes reflecteixen les preocupacions més freqüents que plantegen els enginyers d'automoció i els gestors de compres quan avaluen els compromisos del cicle de lliurament de peces metàl·liques d'impressió en 3D d'automòbils - i aborden la diferència entre els terminis de lliurament cotitzats i reals que es descriuen a l'inici d'aquest article.

P1: Per què el termini de lliurament indicat per a peces de vehicles d'impressió 3D SLM és tan sovint més llarg del que s'esperava?

Perquè la majoria de les cotitzacions de temps de lliurament es basen principalment en el temps de construcció, que és l'element més visible i previsible del cicle de lliurament. El tractament tèrmic posterior al-processament -, l'eliminació del suport, l'acabat superficial, la inspecció i la documentació - solen representar entre el 55 i el 65% del temps total del cicle transcorregut, i la seva durada és molt més variable que la de la construcció. Un proveïdor que cotitza deu dies basant-se en una construcció de 28 hores sense tenir en compte el temps de la cua del forn, la durada de la retirada del suport i la programació d'inspeccions està sistemàticament inferior al cicle de lliurament.

P2: Quin és el cicle de lliurament total realista més ràpid per a peces metàl·liques d'impressió 3D d'automòbils en alumini o acer?

Per a components petits i mitjans d'alumini AlSi10Mg o acer 316L amb requisits estàndard de post-processament, un servei d'impressió 3D de metall ben-organitzat pot aconseguir un total de 7 a 10 dies des de la comanda fins a l'enviament a volums baixos. Aconseguir-ho de manera coherent requereix una programació de forns dedicada, una geometria de suport optimitzada-DfAM i una inspecció qualificada-SPC. Per a geometries més complexes que requereixen HIP, mecanitzat de precisió o cicles de tractament tèrmic estès, 12-16 dies és un punt de referència més realista. Els programes de titani i altres aliatges reactius solen requerir un mínim de 14 a 20 dies.

P3: Com afecta el temps de cua del forn els cicles de lliurament i què es pot fer al respecte?

El temps de cua del forn és constantment la principal font única de variabilitat del cicle de lliurament en els programes de peces d'impressió 3D de vehicles SLM. En els entorns de-forns compartits, el temps de cua és d'1,5 a 3 dies de mitjana i varia significativament setmana a setmana. La solució més eficaç és un acord de programació de forns dedicat per a programes recurrents - una franja de tractament reservada que funciona amb una cadència fixa, independentment de la demanda d'altres programes. Sunhingstones implementa una programació dedicada per a tots els programes de producció d'automòbils en sèrie per sobre de 30 unitats al mes.

P4: El disseny-per a-fabricació-additiva (DfAM) afecta realment el temps del cicle de lliurament?

Significativament, sí. El volum d'assistència determina directament el temps d'eliminació de l'assistència, que és el pas posterior al-processament més variable. Les dades de producció de Sunhingstones mostren que les peces optimitzades per DfAM-demanen constantment un 30-50% menys de temps d'eliminació de suport que els equivalents orientats convencionalment. L'estudi EOS/TU de Munic citat en aquest article va trobar una variació de 3,8 × en el temps d'eliminació entre operadors de la mateixa part - DfAM redueix tant la mitjana com la variància d'aquest temps. Per als programes d'automoció amb períodes de lliurament ajustats, la revisió de DfAM abans de la qualificació de producció no és opcional; és una activitat de mitigació del risc de lliurament.

P5: Com garanteix Sunhingstones els compromisos de cicle de lliurament de peces metàl·liques d'automoció impreses en 3D?

Sunhingstones cita els cicles de lliurament en funció de les durades de fase mesurades de programes de producció comparables, no estimades en el millor-cas. La programació del forn es confirma abans que es faci un compromís de lliurament per a qualsevol programa superior a 20 unitats. El rendiment del CMM s'avalua en funció de la càrrega del programa actual i la qualificació SPC es completa abans del llançament de la sèrie per a tots els programes recurrents. El rendiment-de lliurament puntual dels programes d'automoció es fa un seguiment d'un objectiu del 95% a-temps fins a la data de lliurament cotitzada.

P6: Què he d'incloure en una sol·licitud de cotització (RFQ) per obtenir una estimació precisa del cicle de lliurament de peces de vehicles d'impressió 3D SLM?

Incloeu el següent a la vostra RFQ: dades CAD completes a la geometria de producció final (no una variant de prototip); l'acabat superficial requerit a cada superfície funcional; l'especificació del material aplicable i qualsevol requisit de tractament tèrmic; la documentació de qualitat requerida (informe CMM, certificat de material, registres de procés); el volum anual o mensual; i la freqüència de lliurament requerida (setmanal, bi-setmanal, mensual). Amb aquesta informació, un proveïdor pot citar un cicle de lliurament basat en la seqüència real de post-processament requerida - no en una estimació genèrica que omet els passos que triguen més temps.

Conclusió: el cicle de lliurament és tot el procés, no només la construcció

El gestor del programa en l'escenari d'obertura no va tenir cap problema d'impressió. La creació de l'SLM va ser ràpida, precisa i puntual. El que faltava era un flux de treball posterior al-processament dissenyat per coincidir amb el cicle de lliurament que el client necessitava - i una cotització del cicle de lliurament que reflectís el temps transcorregut real de cada fase, no només la durada de creació del títol.

Per a les cadenes de subministrament d'automoció, on la precisió de lliurament és una obligació contractual i una finestra perduda comporta conseqüències financeres reals, el cicle de lliurament de peces metàl·liques d'impressió en 3D d'automòbils s'ha de dissenyar tan deliberadament com les mateixes peces. Això significa capacitat de forn dedicada, geometria de suport optimitzada de DfAM-, inspecció qualificada SPC-, processament paral·lel quan sigui possible i compromisos de cicle de lliurament basats en dades de fase mesurades.

Sunhingstones ha demostrat en la producció en sèrie que es pot aconseguir una reducció del cicle de lliurament de 18 dies a 9,2 dies sense canviar el procés SLM, l'aliatge o el disseny de la peça - simplement dissenyant el flux de treball de post-processament per adaptar-se als requisits del client d'automoció. Si la vostra organització està experimentant reptes del cicle de lliurament amb un programa de servei d'impressió 3D de metall existent, o està planejant un nou programa de peces d'impressió 3D SLM i necessita suport realista per a la planificació del temps del cicle, l'equip d'enginyeria de producció de Sunhingstones està disponible per ajudar-vos.

Referències i lectura addicional

Les fonts següents van informar de les dades i el contingut tècnic citats en aquest article:

Institut Fraunhofer de Tecnologia làser (2022). Evaluació comparativa del rendiment del lliurament de la fabricació additiva a les cadenes de subministrament d'automoció. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press/press-releases/2022-additive-fabrication-automotive-benchmarking.html

Centre Tecnològic de Manufactura (2022). Variabilitat de la programació del tractament tèrmic en la fabricació additiva: anàlisi de dades de producció. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-fabricació

Liu, Y. et al. (2023). "Descomposició del cicle de lliurament i anàlisi del temps de post-processament en programes de fabricació additiva d'automoció". International Journal of Production Research, 61(14), pp. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH i Universitat Tècnica de Munic (2021). Variabilitat de l'operador en l'eliminació del suport SLM: un estudi del temps de producció. Informe tècnic EOS. www.eos.info/en/additive-fabricació/recerca-desenvolupament

Park, S. et al. (2022). "Estratègia d'inspecció basada en SPC-per a components d'automoció de fabricació additiva: temps de cicle i resultats de qualitat". Journal of Manufacturing Systems, 64, pp. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Informe Wohlers 2023: impressió 3D i fabricació additiva - Estat global de la indústria. Wohlers Associats. www.wohlersassociates.com/wohlers-informe

ASTM International - ASTM F3303: estàndard per a la fabricació additiva - mètodes de postprocessament. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Requisits del sistema de gestió de la qualitat per a la producció d'automòbils i les organitzacions de peces de servei rellevants. Grup de treball internacional d'automoció. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (Associació Europea de Fabricants d'Automòbils) - Position Paper on Additive Manufacturing in Automotive Supply Chains (2022). www.acea.auto/publication/position-fabricació-additiva-de paper

ESTA (Associació Europea de Tabaquisme i Tabaquisme) - Guia de documentació de traçabilitat i fabricació de la cadena de subministrament (2023). Referència per al context de traçabilitat de la fabricació transversal-sectorial. www.esta.org