Kan industriella maskinverktygsdelar anpassas genom metall 3D -utskrift?

一, teknisk anpassningsförmåga: gå utöver gränserna för vad som kan göras på gammalt sätt
1. Förmågan att bygga komplicerade byggnader
Att göra delar med traditionella maskinverktyg begränsas av saker som hur lätt det är att komma till verktygen och hur stabila klämmorna är. Detta gör det svårt att göra komplicerade mönster som interna flödeskanaler och gitterstrukturer. Lager - av - lager fusionsteknik imetall 3D -tryckningGör det möjligt att göra geometriska former som inte kan göras på något annat sätt. The aluminium alloy heat exchanger that Luminescent Laser showed off at TCT ASIA 2025 is 569mm × 527mm × 512mm in size, and its internal topology optimised flow channel makes cooling 40% more efficient, which is something that standard drilling technology can't do. 3D printing can add reinforcement ribs and heat escape channels to machine tool spindle housings, which makes them 25% lighter while still making säker på att de är starka.
2. Ett stort steg framåt i hur saker fungerar
Delar för industrimaskiner måste uppfylla strikta standarder för hur väl de motstår slitage och hur väl de håller upp mot värme. Genom att exakt kontrollera smältpoolens temperatur och kylningshastighet kan metall 3D -utskrift förändra materialets mikrostruktur på ett visst sätt. Bolite gjorde ett titanlegeringshjul bara för ett visst CNC -maskinverktygsföretag som använder gradientmaterialtrycksteknik. Utsidan är gjord av den mycket hårda TC4 -metallen, och mitten är gjord av den mycket ljusa TA15 -legeringen. Det minskar tröghetsmomentet med 18% samtidigt som den skärprestandan är densamma. Zhongke Zhongmei skapade lasertrådsdepositionsutrustning som kan göra delar av den höga - temperaturmetallen Inconel 718 nästan såväl som smidda delar, men med 15% bättre trötthetsmotstånd. Detta gör att delarna fungerar bra under de hårda förhållandena för maskinverktyg som går snabbt.
3. Samarbetsproduktion med flera steg
För stora maskinverktygsdelar blir 3D -utskrift ett alternativ till vanliga sätt att göra saker. KUKA och HS Automation arbetade tillsammans för att skapa en robotlasersvetsenhet som kan skriva ut 2,5 - meter titanlegeringsramar med sex lasrar som arbetar tillsammans. Denna metod använder 98% av materialet och avfall 85% mindre än traditionella smide -metoder. En blandning av "koaxial pulvermatning och traditionell bearbetning" används för att skapa flygramar som är längre än 6 meter. För att göra den övergripande strukturen starkare används 3D -utskrift först. Sedan används fem-axel länkbearbetning för att uppfylla noggrannhetsstandarden på ± 0,05 mm. Branschproffs inom maskinverktyget använder detta läge som en guide när man gör stora sängkroppar.
2, kostnad - Fördelningsanalys: Från ekonomin för en enda sak till ekonomin i hela livscykeln
1. Anpassa kostnaden för verktyg med det belopp som kan göras
Den typ av metall 3D -utskriftsverktyg som valts bör bero på hur många delar som kommer att göras och hur komplicerade de är. En laser SLM -maskin (som Platinum BLT - S400) kan ge dig den bästa kostnaden per stycke för små och medelstora - storlekar som görs mindre än 5 000 gånger om året. Exempel på dessa typer av delar är maskinverktygsprecisionsfixeringar, hydraulventilblock och så vidare. För att göra utskrift snabbare och mer exakt för standardmaskinverktygsdelar på bilproduktionslinjen måste multi laser samarbetsutrustning som laser lim - x800H+ läggas till. Som ett exempel minskade ett visst bilmögelföretag den tid det tog för att skriva ut formkärnan från 72 timmar till 36 timmar genom att lägga till åtta lasermaskiner. Kostnaden för en enda bit minskade också med 40%.
2. Få det bästa erbjudandet på material
Priset på metallpulver utgör 30% till 50% av den totala kostnaden för 3D -utskrift. Sätt att sänka kostnaderna inkluderar:
Inom Kina är det sfäriska titanmetallpulvret som skapats av Xi'an Sailong 20% ​​mer flytande och 30% billigare än pulver som kommer från andra länder.
Pulveråtervinning: Över 90% av osmältpulver kan återvinnas med hjälp av screening- och regenereringsanordningar.
Multimaterialutskrift: Till exempel minskar ett maskinverktygsföretag antalet enstaka höga - kostnadsmaterial med 35% genom att använda en sammansatt struktur med högt kolkrombärande stål på spindelkontaktytan och medium kolstål på kärnan.
3. Att komma runt dolda kostnader
I början av förändringsstadier är det viktigt att hålla tre typer av dolda kostnader under kontroll:
Utskriftsfel Kostnad: Att använda digital tvillingteknik för att simulera en process kan sänka kostnaderna för att göra misstag. Till exempel gjorde Huashu programmet Buildsim. High - Tech kan förutsäga hur värmestressen kommer att spridas under utskriftsprocessen, vilket sänker felfrekvensen från 15% till mindre än 3%.
Om du använder en "form efter stöd" plan för att minska mängden stödmaterial du behöver och kemisk polering istället för mekanisk polering, kan du minska post - bearbetningskostnader med hälften.
Kostnad för certifiering: Vissa branscher, som flyg- och medicin, behöver certifieringar som AS9100D, ISO 13485 och mer. Företag måste planera i förväg för licensvägen för att hålla projekt enligt schema.
3, förändringar i leveranskedjan: Från linjär produktion till distribuerat samarbete
1. Produktionsnätverk på ett ställe
"Lokal tryckning, global distribution" är en form av distribuerad tillverkning som 3D -utskrift stöder. Siemens Energy har till exempel inrättat ett regionalt 3D -trycktjänstcenter i Tyskland så att användare i Europa snabbt kan få gasturbinreparationer. Detta minskar leveranstiden från 6 veckor till 72 timmar. Maskinverktygsverksamheten kan använda den här modellen för att hjälpa dem att ställa in 3D -utskriftsnav i nyckelområden för att minska lager- och fraktkostnaderna. Genom att ställa in 5 3 D -utskriftscentra runt om i världen sänkte ett tyskt maskinverktygsföretag den tid det tar för att få extra delar från i genomsnitt 45 dagar till bara 7 dagar, och de sänkte också kostnaderna för att hålla lager med 60%.
2. Lägga till digitala element i leveranskedjan
Att lägga till 3D -skrivare och det industriella internet förändrar hur leveranskedjan fungerar. Den "intelligenta tillverkningsmolnplattformen" som Bolite skapade kan kontrollera mer än 300 enheter runt om i världen i realtid, tilldela utskriftsjobb automatiskt och optimera processparametrar. Detta kan höja den totala användningsgraden för utrustning till 85%. Maskinverktygsföretag måste skapa en digital plattform som inkluderar design, produktion och logistik för att göra leveranskedjan mer öppen och samarbetsvillig. Genom att använda SAP Digital Manufacturing Cloud har ett japanskt företag som gör att maskinverktyg har minskat den tid det tar från beställning till leverans med 30% och gjort det fem gånger enklare att spåra kvalitet.
3. Att bygga upp färdigheten att göra omvänd teknik
3D -skanning och omvänd teknik är snabba sätt att förvandla fysiska saker till digitala modeller som kan användas för underhåll av utrustning och tillverka reservdelar. När ArcelorMittal arbetade med tEsteel -proteser för att göra ett fem - utloppsmunstycke, använde de 3D -skanning för att få geometriska data från gamla munstycken och kombinerade den med topologioptimering för att skapa en ny generation av produkter. Detta minskade utvecklingstiden från 4 månader till 3 veckor. Maskinverktygsföretag måste ställa in omvända ingenjörsteam för att förbättra sin förmåga att förvandla gammal utrustning till digitala verktyg. Hexagon Blue Light Scanners, som har en modelleringsnoggrannhet på ± 0,02 mm, har hjälpt ett inhemskt maskinverktygsföretag att minska tiden det tar för att vända modellens komplicerade delar från 72 timmar till 8 timmar.
4, använd i näringslivet: Från att testa en idé till att göra många av dem
1. Anpassning av fogen med stor noggrannhet
Bolit gjorde en titanlegeringsspindel för en hög - END CNC Machine Tool Company. Den använder topologoptimeringsdesign för att minska sin vikt från 120 kg till 85 kg. Genom varm isostatisk pressning (HIP) -behandling stängs de inre hålen av och den dynamiska styvheten ökar med 22%. En radiell utgång på mindre än 0,002 mm vid 5000 rpm räckte för att spindeln skulle passera ISO 230-3 rotationsnoggrannhetstest, vilket satte det på den avancerade nivån runt om i världen.
2. Ett komplicerat vattenkylsystemform
Light - Emitting Diode (LED) Laser - Tryckt 343mm x 242mm x 120mm aluminiumlegering av aluminiumlegering för ett visst bilformföretag. Konformal vattenvägsdesign minskade tiden det tog att svalna från 45 sekunder till 28 sekunder, och det fick formen att hålla mer än 500000 gånger längre. Med SLM -bildning kan formen göras på 70% mindre tid än med standardborrningsteknik, och den kostar 180000 yuan mindre för en enda uppsättning formar.
3. Stora delar av sängstrukturen
Ett tungt - Duty Machine Tool Company anställde Zhongke Zhongmei för att skriva ut en gjutjärnsäng som var 4 meter lång, 2 meter bred och 1,5 meter hög. Lasertrådavsättningsteknologi användes för att forma ramen så att den hade en nära - nettoform. Materialutnyttjandet ökade från 65% i standardgjutning till 92%. När du lägger till förstärkta ribstrukturer till nyckelområden blir sängen 35% styvare medan du tappar 1,2 ton vikt jämfört med standardkonstruktioner.