Kuinka metalli 3D -tulostus ja teollisuus 4.0 voi kehittyä synergiassa?

一, Työskentely tekniikan kanssa: muutos "fyysisestä valmistuksesta" "digitaaliseen valmistukseen"
1. Digitaalinen kaksoset: virtuaalisen ja todellisen maailman yhdistäminen
Todellisen - -yhteyden rakentaminen digitaalisen ja fyysisen maailman välillä on teollisuuden 4.0 ytimessä. Metalli 3D -tulostus on avaintyökalu digitaalisten kaksosien valmistukseen, koska se on digitaalinen. Ilmailu- ja avaruusteollisuus on hyvä esimerkki. Digitaalinen kaksoisjärjestelmä voi suoraan tuoda suunnittelutiedot titaaniseos -hyttisegmenteille, jotka ovat painaneet Kiinan Aerospace Science and Industry Corporationin kolmannen akatemian akatemian SLM (Selective Laser Sulating) -tekniikkaa käyttämällä. Tämän avulla järjestelmä simuloi suorituskykyparametreja, kuten lämpömuodonmuutos ja materiaalien stressin jakautuminen ankarissa ympäristöissä. Tämä suljettu - "Suunnittelusimulaation valmistuksen optimointi" -silmukka on vähentänyt tutkimuksen tutkimiseen ja tietyn rakettimoottorin suuttimen mallin 18 kuukauden kuluessa perinteisten menetelmien avulla 4 kuukauteen. Se on myös lisännyt materiaalien käyttöä 40% ja tuotteiden saannon 75%: sta 98%: iin käyttämällä digitaalisia kaksosia halkeaman riskin ennustamiseksi.
2. Älykäs prosessikirjasto: siirtyminen kokemuksesta perustuen tietoihin perustuen
Kun käytät metalli 3D -tulostusta, parametrit, kuten laservoima, skannausnopeus ja kerroksen paksuus, vaikuttavat suoraan siihen, kuinka hyvin osat toimivat. Perinteisissä menetelmissä insinöörit käyttävät tietämystään parametrien optimointien tekemiseen, mikä on kallista ja vie kauan. Teollisuuden 4.0 takia tämä prosessi on nyt älykkäämpi: Hanbang Laser HBD P400 -laitteessa on rakennettu - "kenkämuottiprosessiprosessiparametrikirjasto", joka vastaa automaattisesti erilaisia ​​monimutkaisia ​​tekstuureja parametriyhdistelmää tarkastelemalla kymmeniä tuhansia tulostustietoja. Tämä alentaa alumiiniseoskenkämuottien sivuseinämän karheutta RA12,5 μm: sta RA3.2 μm: iin ja pääsee eroon reunan romahtamisvirheistä, jotka johtuvat sulan uima -altaan menetyksen hallinnasta vanhemmissa menetelmissä. Metalli 3D -tulostus on siirtynyt "taiteesta" "tieteeseen" tämän menetelmän optimoinnin ansiosta, joka perustuu isoihin tietoihin.
2, Synergia tuotannossa: Muutos "mittakaavaetuista" "Scope" -talouksiin
1. Hajautettu valmistus: Maailman toimitusketjun toimivan muuttaminen
Ajatus "verkottuneesta tuotannosta" teollisuudesta 4.0 ja metalli 3D -tulostuksen "Profinging" -ominaisuudet ovat kokoontuneet luomaan uuden tavan tehdä asioita. Esimerkiksi autoteollisuudessa perinteiset toimitusketjut tarvitsevat osien valmistettavissa olevissa tehtaissa ja lähetetään sitten globaaleille kokoonpanolinjoille logistiikan kautta. Tämä tarkoittaa, että varastokustannukset ovat korkeat ja vastausajat ovat hitaita. Kun autoyritykset alkavat käyttää metalli 3D -tulostusta, ne voivat asettaa älykkäitä kasveja alueellisiin napoihin, hankkia suunnittelutietoja pilvestä ja tulostaa - -sivustolle. Yksi esimerkki on tuotemerkki uusia sähköajoneuvoja, jotka käyttävät Platinum BLT - S800 -laitteita alumiiniseos -akkulokeroiden tulostamiseen Euroopassa, Pohjois -Amerikassa ja Aasiassa samanaikaisesti. Tätä kutsutaan "paikalliselle paikalliselle painatuspaikalle paikalliskokoonpanoksi", ja se lyhentää toimitusaikaa 12 viikosta 2 viikkoon ja lisää varaston vaihtoa 300%.
2. Lisäaineen ja vähentävän valmistuksen välisen linjan läpi hybridivalmistuksen välillä
Metalli 3D -tulostus voi tehdä monimutkaisia ​​rakenteita, mutta perinteistä työstöä tarvitaan edelleen sen varmistamiseksi, että pinta on sileä ja mitat ovat muun muassa rajoissa. Teollisuudessa 4.0 ajatus "integroidusta tuotannosta" on johtanut hybridivalmistustekniikan kasvuun. Esimerkiksi saksalaisen yrityksen DMG MORI: n julkaisemat Lasertec 65 3 D -laitteet yhdistävät SLM -additiiviset moduulit ja viisi akselin jauhamisen subtraktiiviset moduulit samalla alustalla, jotka voivat automaattisesti viimeistellä koko "tulostusjyrsintarkastus" -prosessin. Käyttämällä esimerkkinä lentokonemoottorin terää, kone tulostaa ensin tyhjän jäähdytyslinjojen sisällä lisäaineen valmistuksella. Sitten se käyttää vähentävää prosessointia pinnan karheuden vähentämiseksi RA25 m: stä RA0,8 m: iin. Kaikkien 45 tunnin sijasta käsitteleminen kestää vain 18 tuntia, kuten se oli ennen, mikä tarkoittaa 60% vähemmän jätettä.
3, ekologinen yhteistyö: Kuinka "Technology Island" tuli "arvoverkko"
Kello 1. Avoimen luovuuden kulttuurin rakentaminen pilvipalvelun kanssa
Teollisuuden 4.0 "toisiinsa liittyvä" osa vie metallin 3D -tulostuksen yhden koneen käytöstä yhdessä pilvessä työskentelyyn. Kiinan Aerospace Science and Industry Corporationin kolmannen akatemian additiivisen valmistuskeskuksen "Aerospace Cloud Network" -sovelluksella on linkittänyt yli 5000 metalli 3D -tulostinta ympäri maailmaa, luomalla "suunnittelumateriaalien laitepalvelun" verkko. Kaiken kokoiset yritykset voivat käyttää alustaa tilauksiin painetulle titaaniseoksen lääketieteellisille implanteille, ja järjestelmä vastaa niitä heti parhaiden toimittajien kanssa. Tutkijat voivat lähettää uusia aineellisia prosessiparametreja, jotta ihmiset ympäri maailmaa voivat jakaa ja tarkistaa. Laitteiden valmistajat näkevät, kuinka heidän koneet toimivat reaaliajassa, ennustavat ongelmia ennen niiden tapahtumista ja lähettävät huoltosuunnitelmia. Ortopediset laitteet tekevät liiketoiminta on vähentänyt uuden tuotteen käynnistämiseen tarvittava aika 24 kuukaudesta 8 kuukauteen tämän avoimen ekosysteemin ansiosta. Se on myös vähentänyt tutkimuksen ja kehityksen kustannuksia 45%.
2.
Teollisuuden 4.0 "Green Manufacturing" -idea toimii hyvin metalli 3D -tulostuksella, koska se sallii "- kysynnän valmistuksen". Perinteisen subtraktiivisen valmistuksen on valmistettava paljon vakioosia etukäteen, mikä tuhlaa materiaaleja ja luo varastotilan. Metalli 3D -tulostus puolestaan ​​voi saavuttaa "nollavarastotuotannon" tulostamalla vain tilauksen vastaanottamisen jälkeen tarvittavat osat. Esimerkiksi yhdessä rakennuskoneyrityksessä Platinum BLT - F400M -laitteet painettuna 30% vähemmän hydraulisia tukiliittimiä topologian optimointisuunnittelun ansiosta. Tämä tarkoitti, että käytettiin 85% enemmän raaka -aineita, verrattuna perinteisessä taomassa 15%. Myös metallijauheen kierrättämisen ja uudelleenkäyttötekniikan, kuten HBD P400: n täysin suljetun jauheen kiertojärjestelmä, ovat vähentäneet roskakorin määrää 30%: sta 5%: iin, mikä tarkoittaa paljon vähemmän hiilidioksidipäästöjä.