Hoe kies je geschikte metalen 3D -printapparatuur in industriële productie?

1, Technische route -matching: tot op de bodem van de redenering achter procesvertegenwoordiging
De huidige standaardmetaal 3D -printenTechnologie biedt een "drie poots" patroon:
Laser-selectief smelten (LPBF): het EOS M 400-4 vier lasersysteem regelt de laagdikte tussen 20 en 50 μm met behulp van een 200-1000 W vezellaser. Dit systeem is goed voor het maken van ingewikkelde stroomkanaalonderdelen in de ruimtevaartindustrie. Het beste is dat u de microstructuur kunt regelen. De centrale flenstrip van de titaniumlegering die de platinakracht is gemaakt voor C919, verandert bijvoorbeeld de korrelgrootte van 50 μm tot 200 μm in de loop van de tijd door het laservermogen te veranderen, waardoor het 18% sterker wordt tegen vermoeidheid.
Elektronenstraal smelten (eb - PBF): De arcam EBM Q20Plus -machine maakt gebruik van een 3KW -elektronenstraal om dingen te bouwen in een tempo van 1000 mm ³/h in een vacuüm na 650 graden. Dit maakt het geweldig voor het construeren van hoge - temperatuurlegering turbine -schijven. Met deze technologie heeft GE Aviation de tijd verkort die nodig is om enkele kristal -turbinebladen voor LEAP -motoren van 12 maanden tot 3 weken te maken en de snelheid van korrelgrensafwijkingen te verlaagden tot 0,03%.
Lijmspray (BJ): Het desktopmetaalwinkelsysteem maakt gebruik van druppelspraytechnologie om 2000 druppels lijm per seconde te deponeren. Vervolgens doorloopt het een verklaring van 1200 graden, wat laat zien dat het goedkoper is om stalen mallen van gereedschap te maken. Deze technologie wordt door een bepaalde autofabrikant gebruikt om spuitmallen te maken met conforme koelkanalen. Dit verkort de injectiecyclustijd met 28% en laat de schimmel 3,2 keer langer duren dan eerdere methoden.
Belangrijke dingen om over na te denken voordat u kiest:
LPBF -techniek is beter voor gecompliceerde interne holtestructuren.
Er wordt geadviseerd dat de vacuümbesturingscapaciteit van apparatuur wordt gecontroleerd op hoog - temperatuurlegeringsmaterialen (minder dan of gelijk aan 5 × 10⁻³ PA).
Voor grote {- schaalproductie, moet de krimpsnelheid van BJ -technologie tijdens ontachting (meestal 1,8-2,2%) worden gecontroleerd.
2, Compatibiliteit van het materiaalsysteem: belangrijke factoren voor het verleden van de proceslimieten uit het verleden
Er zijn meer dan 20 materialen die een volledig systeem vormen voor metalen 3D-printen, waaronder 17 - 4ph roestvrij staal, inconel 718 nikkelgebaseerde legering, Ti6al4v titaniumlegering en anderen. Bij het kiezen moet u veel aandacht besteden aan:
Aanpassing van poederkenmerken: de EOS M 300-4 is de beste bij gelijkmatig verspreiding van poeders met een sfericiteit van 90% of hoger en een hal stroomsnelheid van 25s/50 g of lager. Een medisch bedrijf dat kobaltchroomlegeringspoeder gebruikte met een sfericiteit van 85% zag een boost van 37% in het aantal keren dat het poederspreidingsmechanisme vasthielde.
Mogelijkheid om veel materialen te verwerken: de Farsoon FS121M-8 kan snel converteren tussen titaniumlegering, aluminiumlegering en schimmelstaal dankzij een modulair poedervoedingssysteem. Het kan dit in minder dan 45 minuten doen, wat perfect is voor een kleine batchproductie van verschillende soorten.
Nieuwe materialen maken: de platina lite blt - S800 -apparatuur heeft dynamische poederspreidingstechnologie die nanokristallijne poeders met deeltjesgroottes tussen 15 en 53 μm aankan. Dit helpt bij het afdrukken van hoge - sterkte aluminiumlegering A20X en geeft de onderdelen een treksterkte van 620MPa.
Hoe te controleren:
Vraag de makers van de apparatuur om u een materiële certificeringscontrolelijst te geven, zoals de NASA MFS-30301-standaard.
Doe kleine {- schaaltestproductie om de poedergebruiksnelheid te controleren (LPBF -technologie: 45–65%, EB - PBF -technologie: 70–85%).
Controleer onder verschillende materialen de niveaus van restspanning (aanbevolen 200 MPa).
3, Evaluatie van productie -efficiëntie: de verandering van de prestaties van één machine naar de efficiëntie van het hele systeem
Om industrieel - grade apparatuur te kiezen, moet u een drie - dimensionaal evaluatiemodel instellen:
Index van enkele efficiëntie van de machine:
Snelheid van scannen: Huashu's 12 lasersysteem De FS811M - 12 is een hightech scanner die kan scannen met een snelheid van 20000 mm/s, dat negen keer sneller is dan een enkel laserapparaat.
Hoe snel het gebouw omhoog gaat: GE Het additieve idee De laser M2 -serie kan 45 cm ³/h bereiken, wat voldoende is voor massaproductie van auto -motorcilinderblokken.
Grootte van de mal: de vormcapaciteit van de platinum blt - S1000 is 1000 1000 800 mm, wat betekent dat het het hele landingsgestel van een vliegtuig tegelijk kan afdrukken.
Productielijn die zichzelf rijdt: de AM Factory Solution, die is gemaakt door EOS en Siemens die samenwerken, automatiseert de circulatie van poeder en de selectie en positionering van onderdelen via AGV volledig. Dit verhoogt het gebruik van apparatuur tot 82%.
Digital Twin System: De Renishaw AM400 wordt geleverd met Renam Flex -software die kan aantonen hoe stress wordt verspreid tijdens het afdrukproces in realtime. Dit verlaagt het aantal scheuren tot minder dan 0,5%.
Beheer van energieverbruik:
LPBF -apparatuur gebruikt meestal 8 tot 12 kW/u energie, en het effect van piekvermogen op het vermogensdistributiesysteem van de fabriek moet worden bekeken.
Het energieherstelsysteem van Platinum Technology kan afvalwarmte gebruiken van apparatuur tot warm poeder, wat het totale energieverbruik met 18%verlaagt.
Voorbeeld van een uitkeringsberekening: een luchtvaartmaatschappij kijkt naar drie verschillende technische oplossingen:
De kosten van een enkel stuk traditionele vijf {- Axis -bewerking zijn ¥ 85.000 en de cyclustijd is 45 dagen.
LPBF -afdrukken: ¥ 32.000 per eenheid, 7 dagen om te voltooien (behoeften post - verwerking)
De eenheidskosten van EB - PBF -afdrukken zijn ¥ 28.000 en de cyclusduur is 5 dagen (nabij netto formatie).
Het laatste alternatief was EB - PBF -technologie, die de jaarlijkse productiecapaciteit verhoogde van 120 stukken tot 1200 stuks en de voorraadomzet met 400%versnelde.
4, Systeem voor het zeker is
Voor industrieel - Apparatuur moeten vier stadia van kwaliteitscontrole worden ingesteld:
Monitoring van het proces:
Monitoring van de gesmolten pool: de EOS M 400-4 heeft een pyrogenese-sensor die de temperatuurgradiënt van 1000 gesmolten pools in realtime in de gaten kan houden, wat helpt de graangroei stabiel te houden.
Het vinden van poeder: de Huashu High Tech FS273M maakt gebruik van een laserprofiler om de dikte van elke laag in een gesloten lus op 0,01 mm aan te passen.
Compatibiliteit voor post - verwerking:
Hot isostatisch drukken (heup): u moet controleren of de kamergrootte van de apparatuur en het afgedrukte item zo dicht mogelijk bij elkaar liggen (bijvoorbeeld Quintus QIH-9-apparatuur kan onderdelen aan die 600 900 mm in diameter zijn).
Behandeling met behulp van zandstralen: om te voorkomen dat dunne - ommuurde constructies beschadigd raken, moet de apparatuur multi - stadiumdrukcontrole hebben (0.1–0,6mpa).
Testen dat niet beschadigt:
Industriële CT: De YXLON FF35 CT -apparatuur kan poriedefecten vinden, zo klein als 0,05 mm, wat de ruimtevaartindustrie vereist.
Testen met wervelstromen: de Eddyfi Ecobra -technologie kan scheuren vinden in titaniumlegeringen tot 0,02 mm.
Referentie voor certificeringsnormen:
Aerospace: AC7114/3 van NADCAP
ISO 13485 en ASTM F3184 voor medische apparatuur
VDA in de auto -industrie 6.3 Audit van het proces