Cum se pot dezvolta imprimarea metalică și industria 4.0 în sinergie?

一, lucrând împreună la tehnologie: o schimbare de la „fabricație fizică” la „fabricație digitală”
1. Twin Digital: Conectarea lumii virtuale și reale
Construirea unei legături reale - între lumile digitale și fizice se află în centrul industriei 4.0. Imprimarea metalică 3D este un instrument cheie pentru realizarea gemenilor digitali, deoarece este digital. Industria aerospațială este un bun exemplu. Sistemul Digital Twin poate importa în mod direct date de proiectare pentru segmente de cabină din aliaj de titan tipărit de a treia Academie de Corporație Aerospațială de Știință Aerospațială și Industrie folosind tehnologia SLM (Selective Laser Melting). Acest lucru permite sistemului să simuleze parametrii de performanță, cum ar fi deformarea termică și distribuția de stres a materialelor în medii dure. Această buclă închisă - a „Optimizarea producției de simulare a proiectării” a redus timpul necesar pentru a cerceta și a dezvolta un anumit model de duză a motorului de rachetă de la 18 luni folosind metode tradiționale până la 4 luni. De asemenea, a crescut utilizarea materialelor cu 40% și randamentul produsului de la 75% la 98% prin utilizarea gemenilor digitali pentru a prezice riscul de fisură.
2. Biblioteca de procese inteligente: trecerea de la a se baza pe experiență la a fi pe baza datelor
Când utilizați imprimarea metalică 3D, parametrii precum puterea laser, viteza de scanare și grosimea stratului au un impact direct asupra cât de bine funcționează piesele. În metodele tradiționale, inginerii își folosesc cunoștințele pentru a face optimizări de parametri, ceea ce este costisitor și durează mult timp. Din cauza industriei 4.0, acest proces este acum mai inteligent: echipamentul Hanbang Laser HBD P400 are un construit - în „Biblioteca de parametri specifici de proces de pantofi” care se potrivește automat cu cea mai bună combinație de parametri de texturi complexe diferite, analizând zeci de mii de date de imprimare. Aceasta scade rugozitatea peretelui lateral a matrițelor de încălțăminte din aliaj de aluminiu de la RA12.5 μm la RA3.2 μm și scapă de defectele de prăbușire a marginilor care sunt cauzate de controlul pierderii piscinei de topire în metodele mai vechi. Imprimarea metalică 3D a trecut de la a fi „artă” la „știință” datorită acestei optimizări a metodei bazate pe date mari.
2, Sinergia în producție: schimbarea de la „economii de scară” la „economii de aplicare”
1. Fabricarea distribuită: schimbarea modului în care funcționează lanțul de aprovizionare din lume
Ideea „producției în rețea” de la Industria 4.0 și a caracteristicilor „Demaneding” ale imprimării metalice 3D s -au reunit pentru a crea un nou mod de a face lucrurile. În industria auto, de exemplu, lanțurile tradiționale de aprovizionare au nevoie de piese care trebuie făcute în fabricile centrale și apoi trimise la liniile de asamblare globală prin logistică. Aceasta înseamnă că costurile de inventar sunt mari, iar timpii de răspuns sunt lente. Odată ce companiile auto încep să utilizeze imprimarea metalică 3D, pot configura plante inteligente în hub -uri regionale, pot obține date de proiectare din cloud și pot imprima pe site -ul -. Un exemplu este o marcă de vehicule electrice noi care folosește echipamentul Platinum BLT - S800 pentru a imprima tăvi de baterii din aliaj de aluminiu în Europa, America de Nord și Asia, în același timp. Aceasta se numește „Proiectare locală de imprimare locală ansamblu local” și reduce timpul de livrare de la 12 săptămâni la 2 săptămâni și crește cifra de afaceri a inventarului cu 300%.
2..
Imprimarea metalică 3D poate face structuri complicate, dar este încă necesară prelucrarea tradițională pentru a se asigura că suprafața este netedă și dimensiunile sunt în limite, printre altele. În Industria 4.0, ideea „producției integrate” a dus la creșterea tehnologiei de fabricație hibridă. De exemplu, echipamentul Lasertec 65 3 d lansat de compania germană DMG Mori combină modulele aditive SLM și cinci module subtractive de frezare a axelor pe aceeași platformă, care poate finaliza automat întregul proces de „inspecție de frezare a imprimării”. Folosind ca exemplu o lamă a motorului avionului, mașina imprimă mai întâi un semifabricat cu linii de răcire în interiorul acesteia folosind producția de aditivi. Apoi folosește procesarea subtractivă pentru a reduce rugozitatea suprafeței de la RA25 m la RA0.8 m. Este nevoie de doar 18 ore pentru a prelucra totul în loc de 45 de ore ca înainte, ceea ce înseamnă cu 60% mai puține deșeuri.
3, Colaborare ecologică: modul în care „Insula Tehnologiei” a devenit „rețea de valori”
1. Construirea unei culturi a creativității deschise cu platforma cloud
Partea „interconectivitate” a industriei 4.0 ia imprimarea metalică 3D de la utilizarea unei singure mașini pentru a lucra împreună în cloud. Folosind „Rețeaua Aerospațială Cloud”, Centrul de fabricație aditiv al Academiei a treia Academie de China Aerospace Science and Industry Corporation a legat peste 5.000 de imprimante 3D metalice din întreaga lume, creând o rețea de „servicii de echipamente de materiale de design”. Întreprinderile de toate dimensiunile pot utiliza platforma pentru a plasa comenzi pentru implanturi medicale din aliaj de titan tipărit, iar sistemul le va potrivi instantaneu cu cei mai buni furnizori. Cercetătorii pot posta noi parametri de proces materiale, astfel încât oamenii din întreaga lume să poată împărtăși și verifica. Producătorii de echipamente pot vedea cum se desfășoară mașinile lor în timp real, prezic probleme înainte de a se întâmpla și pot trimite planuri de întreținere. O afacere care face echipament ortopedic a redus timpul necesar pentru a lansa un nou produs de la 24 de luni la 8 luni, datorită acestui ecosistem deschis. De asemenea, a redus costurile cercetării și dezvoltării cu 45%.
2. Realizarea lucrurilor care durează: trecerea de la o „economie liniară” la o „economie circulară”
Ideea „fabricație verde” a industriei 4.0 funcționează bine cu imprimarea metalică 3D, deoarece permite „pe - fabricarea cererii”. Fabricarea tradițională subtractivă trebuie să facă o mulțime de piese standard înainte de timp, care risipește materiale și creează un întârziere a inventarului. Imprimarea metalică 3D, pe de altă parte, poate realiza „producția de inventar zero” prin imprimarea numai a pieselor necesare după ce au primit o comandă. De exemplu, la o companie de mașini de construcție, Platinum BLT - F400M Echipament tipărit cu 30% mai puțini conectori de asistență hidraulică datorită proiectării optimizării topologiei. Aceasta a însemnat că s -au utilizat cu 85% mai multe materii prime, comparativ cu 15% în forjarea tradițională. De asemenea, tehnologiile pentru reciclarea și reutilizarea pulberii metalice, cum ar fi sistemul de circulație complet închis al pulberii HBD P400, au redus cantitatea de gunoi de la 30% la 5%, ceea ce înseamnă mult mai puțin emisii de carbon.