Повлияет ли технология-обработки публикаций на цикл доставки?

一, Тип технологии пост-обработки — это палка о двух концах-: сложность и цикличность.
Существует четыре типа методов последующей-обработки 3D-печати металлами: термообработка, обработка поверхности, механическая обработка и горячее изостатическое прессование (HIP). Каждая из этих процедур по-разному влияет на цикл родов.

1. Термическая обработка: битва между потраченным временем и деньгами и улучшением производительности.
Основным способом избавиться от остаточных напряжений и улучшить качество материалов является термическая обработка, однако важно время, которое она занимает. Например, детали из титанового сплава Ti6Al4V необходимо отжигать при температуре 800–900 градусов в течение 30–120 минут. С другой стороны, жаропрочный сплав Inconel 718 требует обработки раствором и старением, которая занимает более 10 часов. Если структура детали сложная или толщина стенок неравномерная, необходимо изменить температурную кривую в деталях, чтобы увеличить время обработки. Некий проект сопла авиационного двигателя продемонстрировал, что детали без термообработки выдерживают всего 2000 циклов, а после термообработки - 13000 циклов. Однако термообработка добавила к циклу доставки 30%.

2. Обработка поверхности: поиск правильного баланса между точностью и скоростью.
Цель обработки поверхности — улучшить поверхность деталей, однако разные процедуры работают с разной скоростью. Ручная полировка зависит от навыков оператора, обработка каждой детали может занять несколько часов с плохой повторяемостью; Темп пескоструйной обработки быстрый, однако добраться до сложных внутренних конструкций непросто; Химическая полировка может достичь микрометрового уровня точности за счет параллельного растворения веществ, но концентрацию раствора и время, необходимое для реакции, необходимо очень тщательно контролировать. Химическая полировка используется одной компанией по производству медицинских имплантатов для сглаживания поверхности пористого титанового сплава с 6–12 мкм до 0,2–1 мкм, однако обработка одной детали все равно занимает 1–2 часа.

3. Механическая обработка: «ловушка времени» прецизионной компенсации.
Металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, часто требуют механической обработки для исправления ошибок в размерах, но обрабатывать детали сложной структуры сложно. Например, внутренний диаметр втулки с водяным-охлаждением автомобиля должен быть в пределах ± 0,01 мм. Это можно сделать с помощью пяти-фрезерования рычажного механизма, изготовление одной детали которого занимает от 4 до 6 часов. Если детали имеют тонкие стенки или свисают, необходимо изготовить специальные приспособления, что еще больше увеличит время подготовки.

4. Горячее изостатическое прессование (ГИП): «временные затраты» на большой скачок производительности
HIP — важный шаг для избавления от внутренних пор и придания большей плотности, но он стоит больших денег и занимает много времени. Для определенного проекта сопла для аэрокосмической отрасли обработка HIP должна проводиться при давлении 100 МПа и температуре 1200 градусов в течение 4 часов с повышением и понижением температуры, что означает, что каждый цикл обработки занимает 12 часов. HIP продлевает срок службы деталей в шесть раз, но при этом доставка занимает на 50 % больше времени.

2. Управление параметрами процесса: поиск правильного баланса между точностью и циклом.
Ключом к сокращению цикла доставки является точный контроль над параметрами процесса пост-обработки. Например, если отклонение контроля температуры при термообработке превышает ± 10 градусов, это может привести к тому, что компоненты станут более грубыми или не будут выдерживать достаточную нагрузку, что будет означать, что их необходимо переделать. Одна компания установила усовершенствованную систему управления температурой, которая поддерживает температуру термообработки в пределах ± 5 градусов. Это сокращает время обработки каждой детали на 20%.

Когда дело доходит до обработки поверхности, концентрацию раствора химической полировки необходимо менять в зависимости от материала и шероховатости поверхности деталей. Создав базу данных процессов, медицинская компания смогла оптимизировать концентрацию раствора для химической полировки до 15–20%. Это сократило время обработки одного изделия с 2 часов до 1 часа и сохранило шероховатость поверхности менее 0,4 мкм.

При механической обработке то, насколько хорошо работает программирование числового программного управления, напрямую влияет на цикл обработки. Система программирования с использованием искусственного интеллекта- была внедрена одной компанией, производящей автомобильные детали. Это сокращает время программирования с 4 часов до 1 часа, а время обработки одной детали с 6 часов до 4 часов.

3. Эффективность оборудования и персонала: «основная поддержка» цикла поставки.
На цикл доставки влияет производительность оборудования пост-обработки и уровень компетентности операторов. Например, типичное оборудование HIP может нагревать и охлаждать только со скоростью 50 градусов в час, а современное оборудование HIP для быстрого нагрева может делать это со скоростью 200 градусов в час. Это сокращает время обработки одной детали на 60%. После того, как одна авиастроительная компания получила оборудование для быстрого нагрева HIP, ее годовая мощность обработки выросла с 500 деталей до 1500 штук, а время доставки сократилось на 40%.

Когда дело доходит до навыков работы с персоналом, талантливые операторы могут сократить время, не связанное с-обработкой, сделав процесс более эффективным. Например, в механообрабатывающем цехе операторов научили использовать технологию «многопроцессной комплексной обработки», которая объединяла детали, для которых раньше требовалось три процесса, в один, сокращая время, необходимое для обработки одного изделия, с 8 часов до 5 часов.

4. Отраслевая практика: пример улучшения циклов поставок
В аэрокосмической отрасли одна компания использует интегрированную производственную линию, которая включает в себя «печать, термообработку, HIP и механическую обработку». Они используют моделирование процесса, чтобы улучшить параметры термообработки и сократить время поставки с 30 до 18 дней. Время термообработки сократилось с 12 часов до 8 часов, а время ГИП сократилось с 12 часов до 7 часов.
Некая медицинская ортопедическая компания придумала способ совместить «химическую полировку» и «механическую обработку», чтобы сделать имплантаты из пористого титанового сплава более гладкими, увеличив длину с 6–12 мкм до 0,2–1 мкм. Автоматизированные полировальные станки сократили время обработки каждой детали с 2 часов до 0,5 часа, а цикл поставки сократился на 60%.
В автомобильной промышленности компания разработала систему программирования-с поддержкой искусственного интеллекта для пяти-фрезерного оборудования с рычажным механизмом. Это позволило сократить цикл обработки автомобильных втулок с водяным-охлаждением с шести часов до трёх. Весь цикл поставки сокращен с 15 дней до 9 дней за счет быстронагревающегося HIP-оборудования.