Ako používať kovovú 3D tlač na výrobu štandardných príslušenstiev pre obrábkové centrá?

一, hlavné problémy s výrobou ne - štandardných príslušenstiev a ako im môže pomôcť technológia 3D tlače ich vyriešiť
Nasledujú spoločné vlastnosti Non - štandardné príslušenstvo pre obrábanie centra:
Časti s komplexnými štruktúrami zahŕňajú polyhedrálne plechové časti, formy pre tvary rieky, ktoré nie sú rovné, a vysoké - presné prevody. Pri používaní tradičného spracovania musíte použiť veľa rôznych procesov, čo zvyšuje možnosť budovania tolerancií.
Malý dopyt po šarži: Ročná produkcia jedného kusu je zvyčajne menšia ako 500 kusov a vytvára cenu formy viac ako 30% z celkového počtu.
Tlak na núdzové dodanie: Keď sa zariadenie vypne, môže to stáť tisíce dolárov každú hodinu, a preto je potrebné znížiť dodávateľský cyklus príslušenstva na 72 hodín;
Požiadavky na to, ako dobre materiál funguje: musia mať vlastnosti ako silná pevnosť (väčšia alebo rovná 800 mPa), odpor opotrebenia (HRC50 alebo viac) alebo odolnosť proti korózii (test soľného spreja počas 1 000 hodín alebo viac).
Technológia kovovej 3D tlače presne rieši vyššie uvedené problémy z dôvodu nasledujúcich funkcií:
Modelless Manufacturing: Výroba pevných položiek priamo z 3D modelov, zbavenie sa potreby vytvárať formy a zníženie nákladov na každý kus o 60% až 80%;
Integrované formovanie komplikovaných tvarov: Technológia SLM (selektívne laserové topenie) môže regulovať hrúbku každej vrstvy do 0,05 mm. To umožňuje pracovať s charakteristikami, ktoré je ťažké spracovať existujúcimi metódami, ako sú tenké steny (väčšie alebo rovné 0,3 mm) a vnútornými kanálmi (nad φ 0,5 mm).
Diverzita materiálu: Zahŕňa populárne obrábkové materiály vrátane zliatiny hliníka (ALSI10MG), nehrdzavejúcej ocele (316L/17 - 4PH), zliatiny titánu (TI6AL4V), zliatiny založenej na nikle (Inconel 718) a viac na splnenie potrieb rôznych pracovných situácií;
Schopnosť rýchlej iterácie: Uskutočnenie zmien dizajnu a poskytnutie vzoriek trvá iba 24 až 72 hodín a súčasne môže skontrolovať mnoho verzií.
2, Vývoj technológie 3D tlače pre Non -
1. Fáza optimalizácie dizajnu
Optimalizácia topológie: Používanie programov ako Ansys a Altair na navrhovanie vecí, ktoré sú ľahké, ale napriek tomu, silné, takže potrebujú menej materiálu. Napríklad jedna spoločnosť znížila hmotnosť stĺpcov obrábacích strojov o 35% a urobila z nich 12% tuhšie optimalizáciou svojej štruktúry mriežky.
DFAM (Design for Aditive Manufacturing): Normy prerušenia dizajnu, ktoré hovoria o veciach ako „uhol prejdenia> 45 stupňov“ a „Znížte podporné štruktúry“. V určitom príslušenstve prevodovky sa používa dutý dizajn s vnútornými zosilnenými rebrámi na nižšie výrobné náklady a zároveň udržiava výkonnosť dynamickej rovnováhy.
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 stupňov).
2. Výber procesu tlače
Technológia SLM je dobrá na výrobu vecí, ktoré musia byť veľmi presné a majú veľmi hladký povrch, vrátane presných vodiacich koľajníc a sedadiel vreteného vretena. Platinum lim - x260a môže vytvárať povrchy, ktoré sú RA1,6 μm drsné, čo je dosť dobré pre vodcovia stroja;
WAAM (výroba aditív oblúka): Na rýchle vytváranie prototypov veľkých štrukturálnych častí, ako sú snímky a stĺpce postele, je účinnosť depozície 3–5 kg/h a miera využitia materiálu je viac ako 95%.
EBM (topenie elektrónového lúča) je dobrý spôsob, ako vyrobiť vysoké - časti zliatiny teploty, ako sú disky turbíny Inconel 718, ktoré určitá letecká spoločnosť vytlačila pomocou zariadenia GE aditívne ARCAM Q20. Tieto časti udržiavajú 98% svojej pôvodnej sily na 650 stupňov.
3. Ovládanie kvality a post - spracovanie
Žíhanie stresu (500–600 stupňov /2–4 h) je typ tepelného spracovania, ktorý sa zbavuje vnútorného napätia pri tlači a počas obrábania zastavuje skreslenie.
Presné obrábanie: CNC presné obrábanie párenia povrchov (také otvory a hriadele), aby sa zabezpečilo, že majú správnu veľkosť pre úroveň IT6;
Non - deštruktívne testovanie: priemyselné skenovanie CT sa používa na nájdenie vnútorných nedostatkov (pórovitosť 0,5%) a ultrazvukové testovanie sa používa na kontrolu integrity metalurgického spojenia.
Odolnosť proti korózii je vylepšená operáciami, ako je pieskové blesk, leštenie a elektroplatovanie, ktoré ošetrí povrch. Napríklad jedna spoločnosť zamestnáva technológiu poťahovania PVD na výrobu nástrojov trikrát dlhšie.
3, bežné prípady použitia a preskúmanie výhod
1. Vyrábanie komplikovaných kovových dielov
Určitý výrobca obrábacích strojov musí pre nich vyrobiť polyhedrálny ochranný kryt. Predchádzajúci spôsob pečiatky potrebuje päť sád plesní, trvá 15 dní a stojí 120 000 juanov. Na tlač SLM používame vybavenie Huashu High Tech FS421M:
Cyklus: 2 dni na optimalizáciu návrhu, 48 hodín na tlač a 3 dni pre spracovanie po -, celkom 8 dní. Cena: 32000 juanov pre materiály, 18 000 juanov pre odpisy zariadení a 5 000 juanov pre Post - spracovanie, celkovo 55 000 juanov. Výhoda: Dodacia doba sa skráti o 47%, náklady sa znížia o 54%a dosiahne sa zostava - bezplatná integrovaná štruktúra.
2. Upevnenie foriem pre vodné cesty, ktoré nie sú rovné
Blokovanie korózie znížili účinnosť chladenia jedného obvodu vody vo vstrekovaní o 30%. Tradičné opravy trvajú 10 dní a zahŕňajú rozoberie pleseň, rezanie drôtov a zváranie na väčšiu podporu. Používanie technológie laserového opláštenia:
Proces: Zložte zliatinu Inconel 625 v poškodenej oblasti s hrúbkou vrstvy 0,2 mm a 50% prekrývajúcou sa rýchlosťou;
Účinok: Po oprave sa prietok vody siaha späť na 95% konštrukčnej hodnoty, forma trvá dvakrát dlhšie a opravy stojí iba 15% získania novej formy.
3. Prispôsobenie prevodových stupňov s vysokou presnosťou
Určité centrum pre presné obrábanie potrebuje špeciálne non - štandardné špirálové prevody (modul 2.5, počet zubov 45, uhol špirály 15 stupňov), ale pravidelná technika hobbingu prevodových stupňov ich nemôže urobiť z dôvodu obmedzení v zariadení. Použitie EOS M 400-4 na tlač SLM:
Ovládanie presnosťou: Prostredníctvom multi - laserového kolaboratívneho skenovania môžete udržať nepresnosť profilu zubov v rámci ± 0,02 mm.
Kontrola výkonu: Účinnosť prevodovky prevodovky bola 98,5% po testovaní na lavičke a hladina hluku bola menšia ako 65 dB, čo je to, čo potrebujú vysoké {- koncové stroje.