Hur använder jag metall 3D -utskrift för att göra icke - standardtillbehör för bearbetningscentra?

一, de största problemen med att göra icke - standardtillbehör och hur 3D -tryckteknik kan hjälpa till att lösa dem
Följande är vanliga egenskaper hos icke - Standardbearbetningscenter Tillbehör:
Delar med komplexa strukturer inkluderar polyhedrala plåtdelar, formar för flodformer som inte är raka och höga - Precisionväxlar. När du använder traditionell bearbetning måste du använda många olika processer, vilket ökar möjligheten att toleranser byggs upp.
Liten satsbehov: Den årliga produktionen av en bit är vanligtvis mindre än 500 stycken, och att skapa mögel kostar mer än 30% av det totala.
Nödleveranstryck: När utrustningen stängs av kan det kosta tusentals dollar varje timme, därför måste leveranscykeln för tillbehör minskas till 72 timmar;
Krav för hur väl materialet fungerar: måste ha egenskaper som stark styrka (större än eller lika med 800MPa), slitmotstånd (HRC50 eller högre) eller korrosionsmotstånd (saltspruttest i 1000 timmar eller mer).
Metal 3D -tryckteknik löser exakt problemen som anges ovan på grund av följande funktioner:
Modelless Tillverkning: Att göra fasta artiklar direkt från 3D -modeller, göra av med behovet av att göra formar och sänka kostnaderna för varje bit med 60% till 80%;
Integrerad gjutning av komplicerade former: SLM (Selective Laser Melting) -teknologi kan reglera tjockleken på varje lager till inom 0,05 mm. Detta gör det möjligt att arbeta med egenskaper som är svåra att bearbeta med befintliga metoder, som tunna väggar (större än eller lika med 0,3 mm) och inre kanaler (över φ 0,5 mm).
Materialdiversitet: Inkluderar populära bearbetningsmaterial inklusive aluminiumlegering (ALSI10mg), rostfritt stål (316L/17 - 4ph), titanlegering (TI6AL4V), nickelbaserad legering (Inconel 718) och mer för att uppfylla behoven hos varierade arbetssituationer;
Snabb iterationsförmåga: Det tar bara 24 till 72 timmar att göra designändringar och ge prover, och det kan kontrollera många versioner samtidigt.
2, Utvecklingen av 3D -tryckteknik för icke - Standardbearbetningscentrumdelar
1. Steget för att optimera designen
Optimering av topologi: Använd program som ANSYS och Altair för att designa saker som är lätta men ändå starka, så de behöver mindre material. Till exempel minskade ett företag vikten av maskinverktygskolumner med 35% och gjorde dem 12% styvare genom att optimera deras gitterstruktur.
DFAM (design för tillsatsstillverkning): Breaking Design Standards som säger saker som "Overhang Angle> 45 grader" och "Minska stödstrukturer." En ihålig design med interna förstärkningsribbor används i ett visst växellådans tillbehör till lägre produktionskostnader samtidigt som dynamisk balansprestanda.
Integration of many materials: Gradient material design is used to create functional zones. For example, the combustion chamber components have a composite construction with a copper alloy inner wall (thermal conductivity >380W/m · K) and a nickel-based alloy outer wall (temperature resistance >1000 grad).
2. Välja utskriftsprocess
SLM -teknik är bra för att göra saker som måste vara mycket exakta och ha en mycket smidig yta, inklusive precisionsstyrskenor och spindellager. Platinum lim - x260A kan göra ytor som är ra1,6 μm grova, vilket är tillräckligt bra för maskinverktygsguider;
WAAM (Arc Additive Manufacturing): För att snabbt göra prototyper av stora strukturella delar som sängramar och kolumner är avsättningseffektiviteten 3–5 kg/h och materialanvändningshastigheten är över 95%.
EBM (elektronstrålsmältning) är ett bra sätt att göra högt - temperaturlegeringsdelar, sådana Inconel 718 turbinskivor som ett visst luftfartsföretag tryckte med GE -additiv arcam Q20 -utrustning. Dessa delar har 98% av sin ursprungliga styrka på 650 grader.
3. Kvalitetskontroll och post - bearbetning
Stressavlastning Annrealing (500–600 grader /2–4 timmar) är en typ av värmebehandling som blir av med interna spänningar vid tryckning och stoppar distorsion under bearbetning.
Exakt bearbetning: CNC exakt bearbetning av parningsytor (sådana hål och axlar) för att se till att de är rätt storlek för IT6 -nivå;
Icke - Destruktiv testning: Industriell CT -skanning används för att hitta inre brister (porositet 0,5%), och ultraljudstest används för att kontrollera integriteten för metallurgisk bindning.
Korrosionsbeständighet förbättras genom operationer som sandblästring, polering och elektroplätering som behandlar ytan. Till exempel använder ett företag PVD -beläggningsteknologi för att göra verktyg som är sista tre gånger längre.
3, fall för vanlig användning och en undersökning av fördelarna
1. Gör komplicerade plåtdelar
En viss tillverkare av maskinverktyg måste göra ett polyhedralt skyddskåp bara för dem. Det föregående sättet att stämpla behöver fem uppsättningar av formar, tar 15 dagar och kostar 120 000 yuan. För SLM -utskrift använder vi Huashu High Tech FS421M utrustning:
Cykel: 2 dagar för designoptimering, 48 timmar för utskrift och 3 dagar för post - Bearbetning, totalt 8 dagar. Kostnad: 32000 yuan för material, 18000 yuan för utrustningsavskrivningar och 5000 yuan för post - bearbetning, för totalt 55000 yuan. Fördel: Leveranstiden minskar med 47%, kostnaderna sänks med 54%och en montering - gratis integrerad struktur uppnås.
2. Fixa formar för vattenvägar som inte är raka
Korrosionsblockering skär kyleffektiviteten för en injektionsmögelvattenkrets med 30%. Traditionella reparationer tar 10 dagar och involverar att ta bort formen, klippa ledningarna och svetsa på mer stöd. Använda laserbeläggningsteknik:
Process: Att sätta ned Inconel 625 -legering i det skadade området, med en skikttjocklek på 0,2 mm och en överlappningshastighet på 50%;
Effekt: Efter reparationen går vattenflödeshastigheten tillbaka till 95% av konstruktionsvärdet, formen varar dubbelt så lång tid och reparationen kostar endast 15% av att få en ny form.
3. Anpassning av växlar med hög precision
Ett visst precisionsbearbetningscenter behöver speciellt icke -- Standard Helical Gears (Modul 2.5, Antal tänder 45, Helix -vinkel 15 grader), men vanlig växlingsteknik kan inte göra dem på grund av begränsningar i utrustningen. Använda EOS M 400-4 för SLM-utskrift:
Kontroll med precision: Genom multi - lasersamarbetsskanning kan du hålla tandprofilen felaktighet inom ± 0,02 mm.
Prestandakontroll: växellådans effektivitet var 98,5% efter bänkprovning, och ljudnivån var mindre än 65dB, vilket är vad högt - slutmaskinverktyg behöver.