Hoe gebruik je metaal 3D -printen om niet -- standaardaccessoires voor bewerkingscentra te maken?

一, de belangrijkste problemen met het maken van niet -- standaardaccessoires en hoe 3D -printtechnologie kan helpen op te lossen
De volgende zijn gemeenschappelijke kenmerken van niet -- standaardbewerkingscentrumaccessoires:
Onderdelen met complexe structuren, omvatten polyedrale plaatmetalen onderdelen, vormen voor riviervormen die niet recht zijn, en hoge - precisiewielen. Bij het gebruik van traditionele verwerking moet u veel verschillende processen gebruiken, wat de mogelijkheid van toleranties vergroot.
Kleine batchvraag: de jaarlijkse output van één stuk is meestal minder dan 500 stuks en het creëren van de schimmel kost meer dan 30% van het totaal.
Noodbezorgdruk: wanneer apparatuur wordt uitgeschakeld, kan dit elk uur duizenden dollars kosten, daarom moet de aanbodcyclus voor accessoires worden verkort tot 72 uur;
Vereisten voor hoe goed het materiaal werkt: moeten eigenschappen hebben zoals een sterke sterkte (groter dan of gelijk aan 800 MPa), slijtvastheid (HRC50 of hoger) of corrosieweerstand (zoutspraytest gedurende 1000 uur of meer).
Metal 3D -printtechnologie lost de hierboven genoemde problemen nauwkeurig op vanwege de volgende functies:
Modelless -productie: solide items rechtstreeks maken van 3D -modellen, het afwijzen van de noodzaak om mallen te maken en de kosten van elk stuk met 60% tot 80% te verlagen;
Geïntegreerde gieten van gecompliceerde vormen: SLM (selectieve lasersmelten) -technologie kan de dikte van elke laag reguleren tot binnen 0,05 mm. Dit maakt het mogelijk om te werken met kenmerken die moeilijk te verwerken zijn met bestaande methoden, zoals dunne wanden (groter dan of gelijk aan 0,3 mm) en binnenkanalen (boven φ 0,5 mm).
Materiële diversiteit: inclusief populaire machinematerialen, waaronder aluminiumlegering (ALSI10mg), roestvrij staal (316L/17 - 4ph), titaniumlegering (TI6AL4V), nikkelgebaseerde legering (inconel 718) en meer om de behoeften van verschillende werksituaties te vervullen;
Snelle iteratiemogelijkheden: het duurt slechts 24 tot 72 uur om ontwerpwijzigingen aan te brengen en monsters te bieden, en het kan veel versies tegelijkertijd controleren.
2, de ontwikkeling van 3D -printtechnologie voor non - standaard bewerkingscentrumonderdelen
1. Fase van het optimaliseren van het ontwerp
Topologie optimaliseren: programma's zoals ANSYS en Altair gebruiken om dingen te ontwerpen die licht maar toch sterk zijn, dus ze hebben minder materiaal nodig. Eén bedrijf verlaagde bijvoorbeeld het gewicht van de gereedschapskolommen van de machine met 35% en maakte ze 12% stijver door hun roosterstructuur te optimaliseren.
DFAM (ontwerp voor additieve productie): Breaking Design Standards die dingen zeggen als "Overhang Angle> 45 graden" en "Supportstructuren verminderen." Een holle ontwerp met interne versterkingsribben wordt in een bepaald versnellingsbakaccessoire gebruikt om de productiekosten te verlagen en tegelijkertijd de dynamische balansprestaties te behouden.
Integration of many materials: Gradient material design is used to create functional zones. For example, the combustion chamber components have a composite construction with a copper alloy inner wall (thermal conductivity >380W/m · K) and a nickel-based alloy outer wall (temperature resistance >1000 graden).
2. Het kiezen van het afdrukproces
SLM -technologie is goed om dingen te maken die zeer nauwkeurig moeten zijn en een zeer glad oppervlak hebben, inclusief precisiegids en spindellagerstoelen. De platinalim - x260a kan oppervlakken maken die ra1,6 μm ruw zijn, wat goed genoeg is voor gidsen voor machinegetool;
WAAM (ARC Additive Manufacturing): Voor het snel maken van prototypes van grote structurele onderdelen zoals bedframes en kolommen, is de depositie -efficiëntie 3-5 kg/u en is het gebruik van materiaalgebruik meer dan 95%.
EBM (elektronstraal smelten) is een goede manier om hoge - temperatuurlegeringsonderdelen te maken, dergelijke Inconel 718 Turbine -schijven die een bepaald luchtvaartbedrijf heeft afgedrukt met GE Additieve Arcam Q20 -apparatuur. Deze delen houden 98% van hun oorspronkelijke sterkte op 650 graden.
3. Kwaliteitscontrole en post - verwerking
Verlichting van stressverlichting (500 - 600 graden /2–4 uur) is een soort warmtebehandeling die van interne spanningen bij het drukken afwijst en verstopt van vervorming tijdens het bewerken.
Nauwkeurige bewerking: CNC Nauwkeurige bewerking van paringsoppervlakken (dergelijke gaten en schachten) om ervoor te zorgen dat ze de juiste maat hebben voor IT6 -niveau;
Niet - Destructieve tests: industrieel CT -scanning wordt gebruikt om interieurfouten te vinden (porositeit 0,5%) en ultrasone tests worden gebruikt om de integriteit van metallurgische binding te controleren.
Corrosieweerstand wordt versterkt door operaties zoals zandstoten, polijsten en elektropatisering die het oppervlak behandelen. Eén bedrijf maakt bijvoorbeeld gebruik van PVD -coatingtechnologie om tools drie keer langer te laten duren.
3, gemeenschappelijke gebruiksscenario's en een onderzoek van de voordelen
1. Het maken van gecompliceerde plaatmetalen onderdelen
Een bepaalde maker van machine -gereedschap moet alleen voor hen een polyedrale beschermende afdekking maken. De vorige manier om te stempelen heeft vijf sets mallen nodig, duurt 15 dagen en kost 120.000 yuan. Voor SLM -afdrukken gebruiken we Huashu High Tech FS421M -apparatuur:
Cyclus: 2 dagen voor ontwerpoptimalisatie, 48 uur voor afdrukken en 3 dagen voor post - verwerking, voor een totaal van 8 dagen. Kosten: 32000 yuan voor materialen, 18000 yuan voor afschrijving van apparatuur en 5000 yuan voor post - verwerking, voor een totaal van 55000 yuan. Voordeel: de levertijd wordt verlaagd met 47%, de kosten worden met 54%verlaagd en een assemblage - gratis geïntegreerde structuur wordt bereikt.
2. Fixeervormen voor waterwegen die niet recht zijn
Corrosieblokkering verlaagde de koelefficiëntie van één spuitgietwatercircuit met 30%. Traditionele reparaties duren 10 dagen en houden in dat de schimmel uit elkaar haalt, de draden snijden en meer ondersteuning lassen. Laserkleedtechnologie gebruiken:
Proces: Inconel 625 -legering neerleggen in het beschadigde gebied, met een laagdikte van 0,2 mm en een overlappercentage van 50%;
Effect: Na de reparatie gaat het waterstroomsnelheid terug tot 95% van de ontwerpwaarde, de mal duurt twee keer zo lang en de reparatie kost slechts 15% van het krijgen van een nieuwe mal.
3. Aanpassing van versnellingen met hoge precisie
Een bepaald precisie -bewerkingscentrum heeft speciale non - standaard spiraalvormige versnellingen nodig (module 2.5, aantal tanden 45, helixhoek 15 graden), maar de reguliere uitrustingshobbingtechniek kan ze niet maken vanwege beperkingen in de apparatuur. Gebruik van de EOS M 400-4 voor SLM-afdrukken:
Controle met precisie: via multi - laser collaboratieve scanning kunt u het tandprofiel onnauwkeurigheid binnen ± 0,02 mm houden.
Prestatiecontrole: de versnellingsbakefficiëntie was 98,5% na het testen van de bank en het ruisniveau was minder dan 65 dB, wat hoog - Eindmachine tools nodig heeft.