Как определить, подходит ли компонент для замены металлической печатью?

1. Геометрическая сложность: выходя за пределы физических границ традиционного производства
Основным преимуществом металлической 3D -печати является то, что он может сделать сложные геометрические формы, которые не могут другие методы. Металлическая печать - лучший вариант, когда в детали есть следующие функции:
Улучшение канала потока внутри: Например, моторный коллектор состоит из неровных, тонких - стеновых труб, которые являются частью одного и того же кусочка. Это избавляется от разломов сварного шва, которые поставляются со стандартными методами сварки и снижают сопротивление жидкости более чем на 30%. Определенный бизнес авиационного двигателя использовал технологию лазерного избирательного плавления (SLM) для печати камеры сгорания. Внутренний канал охлаждения шириной всего 0,8 мм, но эффективность охлаждения выросла на 45%.
Структура оптимизации топологии: структура решетки может найти баланс между легкостью и силой. Например, один из производителей автомобилей сделал детали для системы подвески в качестве структур решетки BCC, которые снижают вес на 62% при сохранении прочности и повышенным использованию материалов с 15% в стандартном вычищенном производстве до 92%.
Интегрированный дизайн: металлическая печать может объединить несколько частей в одну. Компания, которая делает ветроэнергетическую оборудование, объединила 12 штук в коробке передач в одну печатную часть. Это сократило время, которое потребовалось, чтобы собрать его вместе с 8 часов до 45 минут и сократить количество отказов на 78%.
Критерии для оценки: если часть имеет пять или более независимых обработанных поверхностей, требует три или более зажимных и позиционирования, или имеет размеры признаков меньше 0,5 мм, которые трудно использовать стандартные методы, то это геометрически возможна для замены металлов.
2. Материал.
Чтобы заменить традиционные процессовые продукты, детали для печати металла должны пройти проверку производительности материала:
Соответствие механической производительности: детали, напечатанные с использованием титанового сплава, могут иметь прочность на растяжение 1100 МПа и удлинение 15%. Это означает, что они могут быть использованы вместо кованых частей в авиационной нагрузке - структур подшипников. Аэрокосмический бизнес подтвердил, что 3D - Печатный спутниковый кронштейт титанового сплава более стабилен с точки зрения размера, чем традиционные отливки, с изменением всего 0,02 мм/м между -196 градусов до 350 градусов.
Управление микроструктурой: вы можете изменить плотность питания лазера и скорость сканирования, чтобы превратить столбчатые кристаллы на эквиационные кристаллы. Компания, которая делает ядерное энергетическое оборудование, улучшила метод печати для клапанов из нержавеющей стали 316L, чтобы получить размер зерна 8 класса ASTM и сделать их в три раза более устойчивой к коррозии от ионов хлорида.
Специальные функциональные потребности: Nickel - на основе High - Части температурного сплава, изготовленные из Inconel 718, могут обрабатывать прочность на растяжение 1200 МПа при 650 градусах, что полезно для турбинных дисков в двигателях самолетов. Медицинская компания сделала имплантат тазобедренного соединения с сплавом хромий хромий, который на 99,9% плотный благодаря технологии плавления электронного луча (EBM). Это также более биосовместимо, чем стандартные отливки.
Как проверить: чтобы убедиться, что индикаторы производительности соответствуют или превзошли исходные критерии компонентов, механические тесты производительности, такие как растяжение, удар и тестирование на твердость, а также тесты на проверку микроструктуры, такие как металлографический анализ и CT Non - разрушительные испытания.
3. Анализ экономики: оптимизация стоимости всего жизненного цикла
Нам нужно взглянуть на экономику металлической печати с следующих углов:
Индивидуальное разбивка стоимости: для деталей титанового сплава стоимость материалов составляет 45%(с уровнем использования 85%), стоимость амортизации оборудования составляет 25%, стоимость после- составляет 20%, а стоимость труда составляет 10%. Если размер пакета составляет менее 500 штук, печатает меньше, чем использование обрабатывающего центра Five -. Если размер партии составляет более 2000 штук, вам нужно подумать о том, как разделить стоимость формы.
Экономия, которая не очевидна: путем печати запасных частей, производитель полупроводникового оборудования смог продавать свой инвентарь 24 раза в год вместо 4 раза в год. Это сэкономило компании более 8 миллионов юаней в сфере хранения каждый год. Локализованная печать сокращает убытки простоя в среднем 500 000 юаней в день до 80 000 юаней в тех случаях, когда техническое обслуживание проводится удаленно.
Инвестиционный период окупаемости: например, когда компания начала использовать металлическую печать для изготовления плесени, время, которое потребовалось, чтобы сделать плесень, пройдя с 45 дней до 12 дней, а стоимость одного набора плесени сошла с 120 000 юаней до 78 000 юаней. В течение шести месяцев деньги, потраченные на оборудование, были возвращены.
Модель для принятия решений: часть экономически осуществляется, если она соответствует следующим условиям:
Маленькое до среднего - Производство с ежегодной потребностью в 50-2000 штук
Части имеют единое значение, которое составляет более 2000 юаней, и добавляет большую ценность
Более 30% случаев спрос на аварийное обслуживание или индивидуальную работу высок.
4. Производительный цикл: основное преимущество гибкого производства
Металлическая печать имеет много велосипедных преимуществ в следующих ситуациях:
Создание новой модели: одновременно печатая 20 типов прототипов коробки передач, определенная автомобильная компания сократила цикл разработки с 18 месяцев до 7 месяцев и утроила количество тестирования итераций.
Мгновенное снабжение запасных частей: Уорма -энергетическая компания создала региональный центр печати, чтобы длинный - цикл -запасные компоненты, такие как подшипники лезвия, могут быть доставлены за 48 часов, что на 90% быстрее, чем традиционные способы их получения.
Улучшение приспособлений и призовочных средств: путем печати уникальных приспособлений, электронная фирма смогла повысить точность поверхности SMT с ± 0,1 мм до ± 0,03 мм и сократить время, которое потребовалось, чтобы сменить провода с 45 минут до 8 минут.
Металлическая печать может завершить весь процесс, от дизайна до доставки, за 72 часа, что в 5-10 раз быстрее, чем традиционные методы. Он работает лучше всего, когда существует множество различных типов продуктов и крошечных партий, которые необходимо сделать с большими изменениями спроса.
5. Способность адаптироваться к различным сценариям применения: глубокая интеграция черт отрасли
Применимость металлической печати значительно варьируется среди предприятий.
Специальный шестерен для конкретного истребителя Jet был оптимизирован двумя способами: путем печати структурных деталей титана, оно стало на 32% легче и на 15% сильнее. Время, необходимое для ответа на запросы на обслуживание, сократилось с двух недель до 72 часов.
В медицине персонализированные зубные имплантаты используют технологию плавления электронного луча для достижения точного контроля 0,1 мм. Биоактивные покрытия имеют эффективность осаждения, которая в пять раз выше, чем у традиционных методов, а время заживления для пациентов сокращается на 40%.
Энергетические инструменты: атомная электростанция использует теплопередачи печатного генератора печатного генератора, которые оптимизируют ориентацию зерна, чтобы сделать блок на 8% более термически эффективным. Непрерывный эксплуатационный цикл длится более 24 месяцев, что является мировым продвинутым уровнем.
Стандарты для адаптации к промышленности:
Aerospace: каждая часть должна стоить не менее 500 000 юаней и должна быть очень легкой.
Медицинский: должен соответствовать медицинской сертификации ISO 13485 и предоставить персонализированную настройку
Энергия: требует сертификации суда ASME и может обрабатывать температуру не менее 500 градусов.