Cum să alegeți echipamente de imprimare 3D metalice adecvate în producția industrială?

1, potrivirea rutei tehnice: ajungerea la partea de jos a raționamentului din spatele reprezentării procesului
Standardul actualImprimare metalică 3DTehnologia oferă un model „cu trei picioare”:
Topirea selectivă laser (LPBF): Sistemul EOS M 400-4 Four Laser controlează grosimea stratului între 20 și 50 μm folosind un laser cu fibră de 200-1000W. Acest sistem este bun pentru a face piese complexe ale canalului de flux în industria aerospațială. Cel mai bun lucru este că puteți controla microstructura. De exemplu, banda de flanșă centrală din aliaj de titan pe care forța de platină a făcut -o pentru C919 schimbă dimensiunea bobului de la 50 μm la 200 μm în timp, schimbând puterea laser, ceea ce o face cu 18% mai puternică împotriva oboselii.
Topirea fasciculului de electroni (EB - PBF): mașina Arcam EBM Q20Plus folosește un fascicul de electroni de 3kW pentru a construi lucrurile într -un ritm de 1000mm ³/h în vid la 650 grade. Acest lucru face excelent pentru construirea discurilor de turbină din aliaj de temperatură ridicat -. Cu această tehnologie, GE Aviation a redus timpul necesar pentru a face lame de turbină cu un singur cristal pentru motoarele LEAP de la 12 luni la 3 săptămâni și a redus rata defectelor de graniță la 0,03%.
Adeziv Spray (BJ): Sistemul de magazine de metal desktop folosește tehnologia de pulverizare a picăturilor pentru a depune 2000 de picături de adeziv pe secundă. Apoi trece printr -un proces de sinterizare de degresare de 1200 de grade, ceea ce arată că este mai ieftin să se facă matrițe din oțel. Această tehnologie este folosită de un anumit producător de mașini pentru a face matrițe de injecție cu canale de răcire conformale. Aceasta reduce timpul ciclului de injecție cu 28% și face ca matrița să dureze de 3,2 ori mai mult decât metodele anterioare.
Lucruri importante la care să te gândești înainte de a alege:
Tehnica LPBF este mai bună pentru structurile complicate ale cavității interne.
Se recomandă ca capacitatea de control a vidului în vid pentru echipamente să fie verificată pentru materiale din aliaj de temperatură ridicat - (mai puțin sau egală cu 5 × 10⁻³ PA).
Pentru producția de scară mare -, trebuie verificată rata de contracție a tehnologiei BJ în timpul degradării (de obicei 1,8-2,2%).
2, Compatibilitatea sistemului de materiale: factori importanți pentru obținerea limitelor procesului trecut
Există mai mult de 20 de materiale care alcătuiesc un sistem complet pentru imprimarea metalică 3D, inclusiv 17 - 4ph din oțel inoxidabil, Inconel 718 aliaj pe bază de nichel, aliaj de titan TI6AL4V și altele. Când alegeți, ar trebui să acordați o atenție deosebită:
Adaptarea caracteristicilor pulberii: EOS M 300-4 este cel mai bun la împrăștierea uniformă a pulberilor cu o sfericitate de 90% sau mai mare și un debit de hol de 25s/50g sau mai mic. O companie medicală care a folosit pulbere de aliaj de crom de cobalt cu o sfericitate de 85% a înregistrat un impuls de 37% în numărul de ori în care mecanismul de răspândire a pulberii a fost blocat.
Abilitatea de a procesa multe materiale: Farsoon FS121M-8 se poate transforma rapid între aliaj de titan, aliaj de aluminiu și oțel de mucegai datorită unui sistem de alimentare cu pulbere modular. Poate face acest lucru în mai puțin de 45 de minute, ceea ce este perfect pentru fabricarea de loturi mici de diferite tipuri.
Realizarea materialelor noi: echipamentul Platinum Lite Blt - S800 are o tehnologie dinamică de răspândire a pulberii care poate gestiona pulberi nanocristaline cu dimensiuni de particule între 15 și 53 μm. Acest lucru ajută la imprimarea lui High - din aliaj de aluminiu A20X și oferă părților o rezistență la tracțiune de 620MPa.
Cum se verifică:
Cereți producătorilor echipamentului să vă ofere o listă de verificare a certificării materiale, cum ar fi standardul NASA MFS-30301.
Faceți producția de testare la scară mică - pentru a verifica rata de utilizare a pulberii (LPBF Technology: 45–65%, EB - Tehnologie PBF: 70–85%).
În cadrul diferitelor materiale, verificați nivelurile de stres rezidual (recomandat 200MPa).
3, Evaluarea eficienței producției: schimbarea de la performanța unei mașini la eficiența întregului sistem
Pentru a alege echipament industrial -, trebuie să configurați un model de evaluare dimensională trei -:
Indicele eficienței unei singure mașini:
Viteza de scanare: Sistemul de 12 laser al lui Huashu FS811M - 12 este un scaner de înaltă tehnologie care poate scana cu o viteză de 20000 mm/s, care este de nouă ori mai rapidă decât un singur dispozitiv laser.
Cât de repede crește clădirea: GE Ideea aditivă Seria Laser M2 poate ajunge la 45cm ³/h, ceea ce este suficient pentru producerea în masă a blocurilor de cilindri auto.
Dimensiunea matriței: Capacitatea de modelare a platinei BLT - S1000 este 1000 1000 800 mm, ceea ce înseamnă că poate imprima întregul angrenaj de aterizare al unui avion simultan.
Linia de producție care se desfășoară în sine: soluția AM Factory, care a fost realizată de EOS și Siemens care lucrează împreună, automatizează complet circulația pulberii și selecția și poziționarea pieselor prin AGV. Acest lucru crește utilizarea echipamentului la 82%.
Sistem Digital Twin: Renishaw AM400 vine cu software -ul Renam Flex care poate arăta cum se răspândește stresul în timpul procesului de imprimare în timp real. Aceasta scade rata fisurilor la mai puțin de 0,5%.
Gestionarea consumului de energie:
Echipamentul LPBF folosește de obicei 8 până la 12 kW/h de energie, iar efectul puterii maxime asupra sistemului de distribuție a energiei electrice a instalației trebuie să fie analizat.
Sistemul de recuperare a energiei Platinum Technology poate utiliza căldură reziduală de la echipamente la pulbere caldă, ceea ce reduce consumul general de energie cu 18%.
Exemplu de calcul al beneficiilor: o firmă a companiilor aeriene analizează trei soluții tehnice diferite:
Costul unei singure bucăți de cinci - prelucrarea axei este de 85.000 ¥, iar timpul ciclului este de 45 de zile.
Tipărirea LPBF: 32.000 ¥ pe unitate, 7 zile de completat (are nevoie de post - procesare)
Costul unitar al imprimării EB - PBF este 28.000 ¥, iar durata ciclului este de 5 zile (aproape de formarea netă).
Ultima alternativă a fost tehnologia EB - PBF, care a ridicat capacitatea de fabricație anuală de la 120 de bucăți la 1200 de bucăți și a ridicat cifra de afaceri a inventarului cu 400%.
4, sistem pentru asigurarea calității: a ajunge la partea de jos a ingineriei fiabilității
Pentru echipamente industriale -, trebuie să fie configurate patru etape ale controlului calității:
Monitorizarea procesului:
Monitorizarea piscinei topite: EOS M 400-4 are un senzor de pirogeneză care poate urmări gradientul de temperatură al 1000 de bazine topite în timp real, ceea ce ajută la menținerea creșterii creșterii cerealelor.
Găsirea pulberii: Huashu High Tech FS273M folosește un profiler laser pentru a regla grosimea fiecărui strat într -o buclă închisă la 0,01 mm.
Compatibilitate pentru procesare post -:
Presare izostatică fierbinte (HIP): trebuie să verificați dacă dimensiunea camerei echipamentului și elementul tipărit sunt cât mai aproape una de cealaltă (de exemplu, echipamentul Quintus QIH-9 poate gestiona piese care au un diametru 600 900 mm).
Tratament folosind sandblasting: Pentru a menține subțire - construcții de perete să se deterioreze, echipamentul trebuie să aibă mai multe - control de presiune a etapei (0,1–0,6mpa).
Testare care nu deteriorează:
CT industrial: Echipamentul YXLON FF35 CT poate găsi defecte de pori la fel de mici ca 0,05 mm, ceea ce necesită industria aerospațială.
Testarea cu curenți eddy: Tehnologia Eddyfi Ecobra poate găsi fisuri în aliajele de titan până la 0,02mm.
Referință pentru standardele de certificare:
Aerospațial: AC7114/3 de la NADCAP
ISO 13485 și ASTM F3184 pentru echipamente medicale
VDA în industria auto 6.3 Auditul procesului