Voiko metalli 3D -tulostus osoittaa sen ominaisuudet nopeaan varaosaan valmistuksessa tehtaissa?

一, Tekninen vaikutusmahdollisuus: Metalli 3D -tulostus korjaa kolme suurta ongelmaa varakomponenttien valmistuksessa.
1. Ajantehokkuuden laadun muutos "kuukausittaisesta toimituksesta" "viikoittaiseen vastaukseen"
Varaosien tekeminen vanha - Muodikas tapa vie yli kymmenen askelta, kuten muottien suunnittelu, koneistus ja lämpökäsittely. Koko prosessi kestää useita kuukausia. Esimerkiksi rautatieyritys valmistaa 24Crnimo -seosteräsjarrulevyjä perinteisillä menetelmillä, jotka vievät 180 päivää suunnittelusta toiseen. Mutta käyttäämetalli 3D -tulostusTeknologia, koko valmistusprosessi voidaan tehdä vain 631 tunnissa, mikä lyhentää toimitusaikaa 70%. Metal 3D -tulostuksen "suora digitaalinen valmistus" -ominaisuus tekee tästä tehokkaamman. Se tekee tämän viipaloimalla CAD -malleja ja sulamalla metallijauhekerroksen kerroksella laserilla tai elektronisäteellä ilman, että vaatimuksia muotin kehityksestä tai muista prosessointivaiheista. Tämä mahdollistaa "suunnittelun tuotannon".
Esimerkiksi titaaniseoksen spiraalirakenteinen osa, jonka tietyn ilmailuyrityksen tilaa on tilauksesta lasersäteilytys, on 418 mm × 362 mm × 2210 mm. Se käyttää multi - Laser -yhteistyötä SLM -tekniikkaa skannausreitin ja energian syötteen parantamiseksi. Se yhdistää myös monimutkaisen rakenteen, joka on kiinnitettävä 12 vaiheeseen aiemmissa menetelmissä. Tuotantosykli leikataan 45 päivästä 18 päivään, ja tarkkuuden menetys, joka johtuu multi - prosessin silmukoinnista.
2.
"Turvallisuusvarasto" -tekniikkaa käytetään perinteisessä varaosien hallinnassa, mikä tarkoittaa, että paljon rahaa on sidottu ja varaston vaihtuvuus on rajoitettu. Tietyn autoyhtiön mukaan 30% varaosien varastosta on "Zombie Inventory", mikä tarkoittaa, että sitä ei ole käytetty viidessä vuodessa ja kustannukset yli 20 miljoonaa yuania. Metalli 3D -tulostuksen "Digital Inventory+Instant Manufacturing" -malli muuttaa varaosat fyysisestä varastosta datavarat. Tämä tarkoittaa, että yritysten on tallennettava vain 3D -mallitiedostot ja voivat aloittaa niiden tulostamisen heti laitevikavaroitusten tai tuotantosuunnitelmien perusteella, mikä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa "nollavarastoja".
Esimerkiksi China General Nuclear Corporationin (CGN) tekemä ydinvoimalaitteen elimistö tarvitsee 200 varaosaa, jotka on tehtävä etukäteen vastaamaan äkillisestä kysynnästä, joka maksaa jopa 5 miljoonaa yuania varastossa. Metalli 3D -tulostuksella yritysten on pidettävä vain 10 ydinmoduulin digitaalimalleja käsillä - kysynnän tuotanto, joka vähentää varastokustannuksia 90% ja eliminoi varaosien heittämisen riskin suunnittelumuutosten vuoksi.
3.
Tehdaslaitteilla on erityiset varaosien suorituskyvyn tarpeet niiden käytön ja niiden kuljettamisen varianssien vuoksi. Koska muotit ovat niin yleisiä, perinteiset käsityöläiset eivät voi tehdä asioita tarkalleen miten haluat niitä. Metalli 3D -tulostus voi tehdä "suorituskykykartan" jokaiselle varaosaan käyttämällä tekniikoita, kuten topologian optimointia ja hilan rakenteen hallintaa. Esimerkiksi Robotsin valmistava yritys käyttää metalli 3D -tulostusta gradientti -hilarakenteiden luomiseen robottivarsien nivelille, jotka toimivat eri olosuhteissa. Korkeat - tiheyshilat käytetään korkealla - taajuuden värähtelyalueella vaimennuksen suorituskyvyn parantamiseksi, ja kevyellä alueella käytetään pientä painoa - tiheyshilat. Tämä pidentää nivelten käyttöikää 40%: lla ja vähentää energiankulutusta 15%.
Metalli 3D -tulostus on parempi lääketieteellisten laitteiden mukauttamiseen kuin muun tyyppiset 3D -tulostukset. Tiety yritys tekee titaaniseoksen hip -nivelimplanttia ortopedisille potilaille. Tätä implantaattia käytetään saamaan potilaan luutiedot CT -skannauksen avulla, tekemään 3D -malleja, jotka ovat ainutlaatuisia jokaiselle potilaalle, ja sitten tulostavat implantit, jotka sopivat potilaan luihin oikein käyttämällä elektronisäteen sulamistekniikkaa (EBSM). Leikkauksen jälkeinen palautumisaika leikataan puoliksi, ja mahdollisuus tarvitaan toinen leikkaus, koska osat eivät sovi oikealle.
2, Metalli 3D -tulostus varaosien valmistuksessa: Teollisuuden yleiset tilanteet
1. Aerospace: "Regeneraatiotekniikka" kalliille varaosille
Ilmailu- ja avaruusteollisuus tarvitsee varaosat erittäin luotettaviksi, ja perinteiset menetelmät monimutkaisten rakenteellisten osien valmistamiseksi ovat melko kalliita. Esimerkiksi GE Aviationin LEAP -moottorin polttoainesuutin koostuu yleensä 20 osasta, jotka on hitsattu toisiinsa. Mutta metallisella 3D -tulostuksella se voidaan tehdä yhtenä kappaleena, joka leikkaa osien lukumäärän 80%, paino 25%ja kyky kestää korkeat lämpötilat kolme kertaa. Vielä tärkeämpää on, että kun suutin on vaihdettava, koska se on kulunut, perinteiset menetelmät vaativat Re - -valmistusta tuotantoa varten, mikä voi kestää jopa kuusi kuukautta. Metalli 3D -tulostus puolestaan ​​voi tehdä varaosat vain 72 tunnissa, joten moottori voi alkaa toimia pian uudelleen.
2. Autojen tekeminen: "Pysäytyshäviölaite" tuotantolinjan sammuttamiseksi
Autontuotantolinjan seisokkien kustannukset voivat olla jopa 100 000 yuania tunnissa, ja kuinka nopeasti varaosat toimitetaan suoraan siihen, kuinka tuotanto on tehokkaasti. Saksalainen autoliiketoiminta on vähentänyt tärkeiden varaosien toimittamiseen 14 päivästä 3 päivään, kun he alkoivat käyttää metalli 3D -tulostusta. Esimerkiksi sen leimauslinjan titaaniseosmuottien heikot osat on lennettävä Saksan päämajasta, ja kiireellisten kuljetusten kustannukset ovat 40% varaosien hinnasta. Siirtymisen jälkeen paikallisiin metalli 3D-tulostukseen varaosien kustannukset ovat kuitenkin laskeneet 60%, ja ne voidaan nyt toimittaa reaaliajassa "24 tunnin vastauksella".
3. Energialaitteet: "Elämä - säästöpilleri" vanhentuneille työkaluille
Energialiiketoiminnan laitteet kestävät pitkään, ja joitain korvaavia komponentteja ei enää tehdä, mikä vaikeuttaa vanhojen toimenpiteiden kopiointia. Tietyn ydinvoimalaitoksen jäähdytyspumpun juoksupyörä on muutettava, koska se on syöpynyt, mutta alkuperäiset osat tekevä yritys ei enää tee niitä. Saatuaan 3D -tietoa juoksupyörästä käänteisen tekniikan avulla, metalli 3D -tulostustekniikkaa käytettiin juoksupyörien tekemiseen Inconel 718 -seoksesta, joka toimi yhtä hyvin kuin alkuperäiset varaosat. Testauksen jälkeen sen osoitettiin olevan korroosion kestävämpi kuin perinteisillä menetelmillä tehdyt kohteet, ja tulostamisen kustannukset olivat vain yksi - viidesosa re - muovauksen kustannuksista.
3, mitä tapahtuu tulevaisuudessa: kolme päätapaa varaosien valmistamiseksi metallisella 3D -tulostuksella
1. Multi - materiaalitulostus: siirtyminen "yksitoiminnosta" "järjestelmän integrointiin"
Metalli 3D -tulostus pääsee lopulta vain yhden materiaalin käytön rajoista ja antaa toiminnallisesti luokiteltuja materiaaleja saataville pyynnöstä. Esimerkiksi hydraulisten venttiilirunkoissa laservoima tai skannausnopeus voidaan muuttaa tulostamaan korkeat - kovuusseokset tiivistyspinta -alalla, jotta ne olisivat kuluneet kestäviä ja kevyitä alumiini -seoksia pääalueella, jotta ne olisivat kevyempiä. Tämä luo "yhden kappaleen, jolla on useita toimintoja" -mallin.
2. Smart Production Line: "Manuaalisesta interventiosta" "Black Light Factory"
Kun yhdistät teollisen esineiden Internetin (IIOT) tekoälyn (AI) kanssa, metalli 3D -tulostus pystyy automatisoimaan prosessin kokonaan. Esimerkiksi tulostuslaitteet voivat antaa todellisia - Aikapalautetta välikerrojen välisistä ongelmista käyttämällä infrapunakameroita ja sulavalojen seurantajärjestelmiä. Koneoppimisalgoritmien avulla tulostusasetusten parantamiseksi titaaniseoksen venttiilirunkojen tulostamisen onnistumisaste yhdellä GO: ssa on noussut 85%: sta 98%: iin. Yhdistämällä ERP/MES -järjestelmiin on mahdollista hallita varaosien kysynnän ennustamista, tuotannon suunnittelua ja aikataulua sekä logistiikan jakelua suljetussa silmukassa.
3. Vihreä valmistus: "korkean energiankulutuksen" muuttaminen "kestäväksi"
Perinteinen metallinkäsittelytekniikka käyttää vain alle 30% materiaalista, jonka kanssa se toimii. Metalli 3D -tulostus puolestaan ​​voi käyttää yli 95% materiaalista, jonka se toimii "lähellä Nett Forming" -tekniikan ansiosta. Esimerkiksi yksi yritys käyttää metalli 3D -tulostusta robotin raajojen luiden valmistamiseksi alumiiniseoksesta. Tämä vähentää jätteiden leikkaamista 80% verrattuna perinteiseen koneistukseen ja saavuttaa suljetun - -silmukan käyttö kierrättämällä sulamattoman jauheen, joka leikkaa yksittäisistä varaosista hiilipäästöjä 60%.