Как выбрать подходящее металлическое оборудование для 3D -печати в промышленном производстве?

1, Сопоставление технического маршрута: до конца рассуждения, стоящих за представлением процесса
Текущий стандартМеталлическая 3D -печатьТехнология предлагает «трехногих» шаблона:
Лазерное селективное плавление (LPBF): EOS M 400-4 Четырех лазерная система контролирует толщину слоя от 20 до 50 мкм с использованием волоконного лазера 200–1000 Вт. Эта система хороша для изготовления замысловатых деталей канала потока в аэрокосмической промышленности. Лучшее в этом - это то, что вы можете управлять микроструктурой. Например, центральная фланцевая полоса титанового сплава, которая придается платиновой силе, создаваемой для C919, изменяет размер зерна от 50 мкм до 200 мкм с течением времени, изменяя лазерную мощность, что делает его на 18% сильнее против усталости.
Электронно -лучевое плавление (eb - pbf): машина Arcam ebm Q20plus использует электронный луч 3 кВт для строительства вещей на 1000 мм ³/ч в вакууме при 650 градусах. Это делает его великолепным для построения высокого - дисков сплавных сплавов температуры. С помощью этой технологии GE Aviation сократила время, необходимое для изготовления монокристаллических турбинных лопастей для двигателей скачков с 12 месяцев до 3 недель и снизила скорость дефектов границ зерна до 0,03%.
Аппейс -спрей (BJ): Система настольных металлических магазинов использует технологию спрея капли для отложения 2000 капель клея в секунду. Затем он проходит через процесс обезжиренного спекания на 1200 градусов, который показывает, что дешевле изготавливать стальные формы. Эта технология используется определенным автопроизводителем для создания форм -инъекций с конформными каналами охлаждения. Это сокращает время цикла впрыска на 28% и делает плесень длиной в 3,2 раза длиннее, чем предыдущие методы.
Важные вещи, о которых нужно подумать, прежде чем выбрать:
Техника LPBF лучше для сложных внутренних структур полости.
Рекомендуется, чтобы контрольная способность управления вакуумом оборудования была проверена на высокий - Материалы из сплава температуры (меньше или равны 5 × 10⁻³ PA).
Для масштабного производства- скорость усадки технологии BJ во время обезжиривания (обычно 1,8–2,2%) необходимо проверить.
2, Совместимость с материалы.
Существует более 20 материалов, которые составляют полную систему для металлической 3D-печати, в том числе 17 - из нержавеющей стали 4PH, сплава на основе никеля, Ti6Al4V, и других. При выборе вы должны уделять большое внимание:
Адаптация характеристик порошка: EOS M 300-4 является лучшим в равномерно диспергировании порошков с сферичностью 90% или выше и скоростью потока зала 25 с/50 г или ниже. Медицинская компания, которая использовала порошок сплавного хромия кобальта со сферичностью на 85%, наблюдала на 37% увеличение того, сколько раз, когда механизм распространения порошка.
Способность обрабатывать множество материалов: Farsoon FS121M-8 может быстро преобразовать между титановым сплавом, алюминиевым сплавом и стали плесень благодаря модульной системе кормления порошка. Он может сделать это менее чем за 45 минут, что идеально подходит для производства небольших партий различных типов.
Создание новых материалов: оборудование Platinum Lite BLT - S800 имеет технологию динамического распространения порошка, которая может обрабатывать нанокристаллические порошки с размерами частиц от 15 до 53 мкм. Это помогает с печатью High - прочности алюминиевого сплава A20X и придает частям прочность на растяжение 620 МПа.
Как проверить:
Попросите создателей оборудования предоставить вам контрольный список сертификации материала, такой стандарт НАСА MFS-30301.
DO Small - Scale Test Production, чтобы проверить скорость использования порошка (технология LPBF: 45–65%, EB - Технология PBF: 70–85%).
В разных материалах проверьте уровни остаточного напряжения (рекомендуется 200 МПа).
3, Оценка эффективности производства: изменение от производительности одной машины на эффективность всей системы
Чтобы выбрать промышленное - Оборудование для оценки, вам необходимо настроить три модели оценки Three -:
Индекс эффективности отдельной машины:
Скорость сканирования: 12 лазерная система Huashu The FS811M - 12-высокотехнологичный сканер, который может сканировать со скоростью 20000 мм/с, что в девять раз быстрее, чем одно лазерное устройство.
Как быстро развивается здание: GE. Аддитивная идея, серия Laser M2 может достигать 45 см/ч, что достаточно для массового производства блоков автомобильных двигателей.
Размер формы: формовка платиновой BLT - S1000 - 1000 1000 800 мм, что означает, что он может распечатать все шасси самолета одновременно.
Линия производства, которая работает сама по себе: заводское решение AM, которое было сделано EOS и Siemens, работающими вместе, полностью автоматизирует циркуляцию порошка, а также выбор и позиционирование деталей через AGV. Это увеличивает использование оборудования до 82%.
Цифровая система Twin: Renishaw AM400 поставляется с программным обеспечением Renam Flex, которое может показать, как стресс распространяется в процессе печати в режиме реального времени. Это снижает скорость трещин до менее чем 0,5%.
Управление использованием энергии:
Оборудование LPBF обычно использует от 8 до 12 кВт/ч энергии, и необходимо просмотреть влияние пиковой мощности на систему распределения электроэнергии завода.
Система восстановления энергии Platinum Technology может использовать отходы от оборудования до теплого порошка, что сокращает общее использование энергии на 18%.
Пример расчета выгод: фирма авиакомпании рассматривает три различных технических решения:
Стоимость одного куска традиционной пять - Осина оси составляет 85 000 ¥, а время цикла составляет 45 дней.
Печать LPBF: 32 000 ¥ за единицу, 7 дней до завершения (необходимо после - обработка)
Стоимость единицы EB - PBF печать составляет 28 000 ев, а продолжительность цикла составляет 5 дней (почти чистая формация).
Последней альтернативой была EB - Technology PBF, которая повышала ежегодную производственную мощность с 120 штук до 1200 штук и увеличила оборот инвентаря на 400%.
4, Система для обеспечения того, чтобы убедиться в качеством: в нижней части инженерии надежности
Для промышленного - Оборудование для оценки необходимо настроить четыре этапа контроля качества:
Мониторинг процесса:
Мониторинг расплавленного пула: EOS M 400-4 имеет датчик пирогенеза, который может следить за градиентом температуры 1000 расплавленных пулов в режиме реального времени, что помогает сохранять устойчивый рост зерна.
Нахождение порошка: Huashu High Tech FS273M использует лазерный профилировщик для регулировки толщины каждого слоя в замкнутой петле при 0,01 мм.
Совместимость для post - обработка:
Горячая изостатическая нажатия (бедра): вам нужно проверить, что размер камеры оборудования и печатного элемента как можно ближе друг к другу (например, оборудование Quintus QIH-9 может обрабатывать части, которые 600 900 мм в диаметре).
Обработка с использованием песочной обработки: чтобы держать тонкую - стеной стены от повреждений, оборудование должно иметь мульти - управление давлением давления (0,1–0,6 МПа).
Тестирование, которое не повреждает:
Промышленная CT: оборудование YXLON FF35 CT может найти дефекты пор в 0,05 мм, что требует аэрокосмической промышленности.
Тестирование с вихревыми токами: технология Eddyfi Ecobra может найти трещины в титановых сплавах на 0,02 мм.
Ссылка на стандарты сертификации:
Aerospace: AC7114/3 от NADCAP
ISO 13485 и ASTM F3184 для медицинского оборудования
VDA в автомобильной промышленности 6.3 Аудит процесса