Poate imprimarea metalică 3D să -și demonstreze capacitățile în fabricarea rapidă a pieselor de schimb în fabrici?

一, Împuternicire tehnică: Imprimarea metalică 3D rezolvă trei mari probleme în realizarea componentelor de rezervă.
1. O modificare a calității eficienței timpului de la „livrarea lunară” la „Răspuns săptămânal”
Realizarea pieselor de schimb vechiul - mod la care durează mai mult de zece pași, cum ar fi proiectarea matrițelor, prelucrarea și tratarea termică. Întregul proces durează câteva luni. De exemplu, o afacere feroviară realizează discuri de frână din oțel din aliaj 24crnimo folosind metode tradiționale, care durează 180 de zile de la proiectare până la livrare. Dar folosindImprimare metalică 3DTehnologie, întregul proces de fabricație se poate face în doar 631 de ore, ceea ce reduce timpul de livrare cu 70%. Funcția „Fabricarea digitală directă” a imprimării metalice 3D face acest lucru mai eficient. Face acest lucru prin tăierea modelelor CAD și topirea stratului de pulbere din metal prin strat cu un laser sau un fascicul de electroni, fără cerința dezvoltării mucegaiului sau a altor etape de procesare. Aceasta permite „proiectarea ca producție”.
De exemplu, partea structurală în spirală a aliajului de titan realizat la comandă de către o anumită companie de aviație care utilizează iradierea laser are 418mm × 362mm × 2210mm dimensiune. Utilizează tehnologia SLM de colaborare multi - pentru a îmbunătăți ruta de scanare și aportul de energie. De asemenea, combină structura complicată care trebuie fixată în 12 etape în metodele anterioare. Ciclul de producție este redus de la 45 de zile la 18 zile, iar pierderea preciziei care provine de la despărțirea multi - este evitată despicarea procesului.
2. De la „Inventarul în vrac” la „On - Producția cererii”: Modificări în structura costurilor
Tehnica „stoc de siguranță” este utilizată în gestionarea tradițională a pieselor de schimb, ceea ce înseamnă că sunt legați mulți bani și cifra de afaceri a inventarului este limitată. O anumită companie auto spune că 30% din inventarul pieselor sale de schimb este „inventar zombie”, ceea ce înseamnă că nu a fost utilizat în 5 ani și costă peste 20 de milioane de yuani. Modelul „Inventar digital+Fabricare instantanee” de imprimare metalică 3D transformă piese de schimb de la inventarul fizic în active de date. Acest lucru înseamnă că companiile nu trebuie decât să stocheze fișiere model 3D și pot începe să le imprimă imediat pe baza avertismentelor de defecțiune a echipamentelor sau a planurilor de producție, ceea ce înseamnă că pot produce „inventar zero”.
De exemplu, corpul valvei de energie nucleară realizat de China General Nuclear Corporation (CGN) are nevoie de 200 de piese de schimb care trebuie făcute înainte de timp pentru a răspunde cererii bruște, care costă până la 5 milioane de yuani în inventar. Cu imprimarea metalică 3D, companiile nu trebuie decât să păstreze modele digitale de 10 module de bază la îndemână pentru producția de cerere -, care reduce costurile de inventar cu 90% și elimină riscul ca piesele de schimb să fie aruncate din cauza schimbărilor de proiectare.
3. De la „Piese standard” la „Personalizare”: modernizarea adaptabilității funcționale
Echipamentele din fabrică au nevoi specifice pentru performanța pieselor de schimb din cauza variațiilor în modul în care sunt utilizate și a ceea ce poartă. Deoarece matrițele sunt atât de comune, meșterii tradiționali nu pot face lucrurile exact cum le doriți. Imprimarea metalică 3D poate face o „hartă a performanței” pentru fiecare parte de schimb folosind tehnologii precum optimizarea topologiei și controlul structurii de zăpadă. De exemplu, o companie care face roboți folosește imprimarea metalică 3D pentru a crea structuri de rețea gradient pentru articulațiile brațelor robotice care funcționează în diferite condiții. Grătele de densitate ridicate - sunt utilizate în regiunea de vibrație de frecvență ridicată - pentru a îmbunătăți performanța de amortizare, iar rețelele de densitate scăzute - sunt utilizate în regiunea ușoară pentru a scădea greutatea. Aceasta extinde durata de viață a articulațiilor cu 40% și reduce consumul de energie cu 15%.
Imprimarea metalică 3D este mai bună pentru personalizarea echipamentelor medicale decât alte tipuri de imprimare 3D. O anumită companie realizează un implant articular de șold din aliaj de titan pentru pacienții ortopedici. Acest implant este utilizat pentru a obține datele osoase ale pacientului prin scanarea CT, pentru a face modele 3D care sunt unice pentru fiecare pacient, apoi imprimă implanturi care se potrivesc în mod corespunzător oaselor pacientului folosind tehnologia de topire a fasciculului de electroni (EBSM). Timpul de recuperare după operație este redus la jumătate, iar șansa de a avea nevoie de o a doua intervenție chirurgicală, deoarece părțile nu se potrivesc corect este evitată.
2, imprimarea metalică 3D în fabricarea pieselor de schimb: situații comune în industrie
1.. Aerospațial: „Tehnologie de regenerare” pentru piese de schimb costisitoare
Industria aerospațială are nevoie de piese de schimb pentru a fi foarte fiabile, iar metodele tradiționale de a face piese structurale complicate sunt destul de costisitoare. De exemplu, duza de combustibil a motorului GE Aviation LEAP este de obicei formată din 20 de părți care sunt sudate împreună. Dar, cu imprimarea metalică 3D, poate fi transformată într -o singură bucată, care reduce numărul de piese cu 80%, greutatea cu 25%și capacitatea de a suporta temperaturi ridicate de trei ori. Mai important, atunci când duza trebuie înlocuită, deoarece este uzată, metodele tradiționale necesită model de re - pentru producție, care poate dura până la șase luni. Imprimarea metalică 3D, pe de altă parte, poate face piese de schimb în cel puțin 72 de ore, astfel încât motorul poate începe să funcționeze din nou în curând.
2. Realizarea mașinilor: un „dispozitiv de oprire a pierderii” pentru închiderea liniei de producție
Costul timpului de oprire pe linia de producție a mașinii poate fi de până la 100.000 de yuani pe oră și cât de rapid sunt livrate piese de schimb direct afectează cât de eficient este producția. O afacere de mașini germane a redus timpul necesar pentru a livra piese de schimb importante de la 14 zile la 3 zile de când au început să folosească imprimarea metalică 3D. De exemplu, părțile slabe ale matrițelor din aliaj de titan de pe linia sa de ștampilare trebuie să fie aruncate de la sediul german, iar costul transportului urgent este de 40% din prețul pieselor de schimb. Cu toate acestea, după trecerea la imprimarea locală metalică 3D, costul pieselor de schimb a scăzut cu 60%, iar acum pot fi furnizate în timp real cu un „răspuns de 24 de ore”.
3. Echipament energetic: „Viața - Pilula de economisire” pentru instrumente învechite
Echipamentele din activitatea energetică durează mult timp, iar unele componente de înlocuire nu mai sunt realizate, ceea ce face dificilă copiați procedurile vechi. TREBUIE STOPLERUL POMPULUI DE ROOTING a unei anumite centrale nucleare trebuie să fie schimbat, deoarece este corodată, dar compania care a făcut piesele originale nu le mai face. După ce a obținut informații 3D pe rotor prin inginerie inversă, tehnologia de imprimare 3D metalică a fost utilizată pentru a face rotatorii din aliaj Inconel 718 care a funcționat la fel de bine ca și piesele de înlocuire originale. După testare, s -a dovedit a fi mai rezistent la coroziune decât la elementele realizate folosind metode tradiționale, iar costul imprimării a fost doar unul - al cincilea din costul de modelare re -.
3, Ce se va întâmpla în viitor: trei moduri principale de a face piese de schimb cu imprimare metalică 3D
1. MULTI - Imprimare materială: mergând de la "funcție unică" la "integrare sistem"
Imprimarea metalică 3D va trece în cele din urmă peste limitele utilizării unui singur material și va face materialele clasificate funcțional la cerere. De exemplu, în corpurile de supapă hidraulică, puterea laser sau viteza de scanare poate fi schimbată pentru a imprima aliaje ridicate - din suprafața de sigilare pentru a le face mai rezistente la uzură și aliaje ușoare de aluminiu din zona principală a corpului pentru a le face mai ușoare. Acest lucru creează un design „One Piece cu mai multe funcții”.
2. Linie de producție inteligentă: de la „Intervenția manuală” la „Fabrica de lumină neagră”
Când combinați Internetul industrial al lucrurilor (IIOT) cu inteligența artificială (AI), imprimarea metalică 3D va putea automatiza complet procesul. De exemplu, echipamentele de imprimare pot oferi feedback real - timp cu privire la problemele interdacului prin utilizarea camerelor cu infraroșu și a sistemelor de monitorizare a pool -ului topit. Folosind algoritmi de învățare automată pentru a îmbunătăți setările de imprimare, rata de succes a imprimării corpurilor de supapă din aliaj de titan a crescut de la 85% la 98%. Prin conectarea cu sistemele ERP/MES, este posibilă gestionarea prognozei cererii de piese de schimb, a planificării și planificării producției și a distribuției logistice într -o buclă închisă.
3. Fabricarea ecologică: schimbarea „consumului ridicat de energie” în „durabilă”
Tehnologia tradițională de procesare a metalelor folosește doar mai puțin de 30% din materialul cu care lucrează. Pe de altă parte, imprimarea metalică 3D poate utiliza mai mult de 95% din materialul cu care funcționează datorită tehnologiei „NETT FORMING”. De exemplu, o companie angajează imprimare metalică 3D pentru a face oasele robotului din aliaj de aluminiu. Acest lucru reduce reducerea deșeurilor cu 80% în comparație cu prelucrarea tradițională și atinge utilizarea buclelor închise - prin reciclarea pulberii nemeltate, care reduce emisiile de carbon din piese de schimb unice cu 60%.