Metall 3D bosib chiqarishda post- ishlov berish hajmli ishlab chiqarishga mos keladimi?

Bu hikoya metall 3D bosib chiqarishni prototiplashdan tashqari kengaytirishga harakat qilgan har bir kishiga tanish. Chop etishning oʻzi - lazerli kukunli qatlam termoyadroviy, yoʻnaltirilgan energiya toʻplanishi yoki biriktiruvchi oqim bilan - tezroq, ishonchliroq va har bir uskuna ishlab chiqarishda raqobatbardoshroq boʻldi. To‘siq quyi oqimga ko‘chdi. Qayta ishlashdan keyingi-qo‘llab-quvvatlash: olib tashlash, issiqlik bilan ishlov berish, sirtni pardozlash, tekshirish va sifat hujjatlari - endi qo‘shimchali metall 3D bosib chiqarishni hajmli ishlab chiqarish usuli sifatidagi salohiyatiga erishishni cheklovchi asosiy cheklovdir.

Ushbu maqolada ko'rib chiqiladigan savol post{0}}qayta ishlash zarurligi - emas, balki ishlab chiqarishda 3D metall materialning deyarli har bir qo'llanilishi uchun. Savol shundan iboratki, post{4}}qayta ishlashni tashkil etish, avtomatlashtirish va ishlab chiqarish hajmi talab qiladigan barqarorlik darajasida boshqarish mumkinmi? So'nggi sanoat tadqiqotlari va Sunhingstonesning shaxsiy ishlab chiqarish tajribasidan olingan dalillar shuni ko'rsatadiki, javob ha -, lekin keyingi ishlov berish chop etish uchun o'ylangandan ko'ra integratsiyalashgan muhandislik intizomi sifatida qaralgandagina -.

Post{0}}Qayta ishlash bo'shlig'i: Nima uchun metallni bosib chiqarish ko'rinishidan qiyinroq

Global qo'shimchali metall 3D bosib chiqarish bozori 2023 yilda taxminan 3,8 milliard dollarni tashkil etdi va 2030 yilga kelib 11 milliard AQSh dollaridan oshib ketishi prognoz qilinmoqda, bu esa yillik 16 foizga yaqin sur'atda o'sadi (MarketsandMarkets, 2024). Ushbu o'sish traektoriyasi doirasida past{8}}hajmdan yuqori{9}}ishlab chiqarishga o'tish keyingi asosiy burilish nuqtasi sifatida keng tarqalgan. Shunga qaramay, sanoat keng miqyosda post{11}}qayta ishlashning murakkabligini doimiy ravishda yetarlicha baholamaydi.

2023-yilda Deloitte tomonidan 3D bosib chiqarish xizmati provayderlaridan faol foydalanayotgan 150 ta ishlab chiqaruvchilar o‘rtasida o‘tkazilgan so‘rov natijalariga ko‘ra, post{3}}ishlab chiqarish dasturlarida ehtiyot qismlar jami narxining o‘rtacha 40-60 foizini postdan qayta ishlashga to‘g‘ri keladi - va respondentlarning 62 foizi ishlab chiqarish hajmini oshirishga asosiy to‘siq sifatida ishlov berishdan keyingi vaqtni aniqlashgan. Faqat 18% prototip davridagi jarayonlarni yuqoriroq miqdorlarga moslashtirishdan farqli-ko‘p ishlab chiqarish uchun mo‘ljallangan hujjatlashtirilgan post-qayta ishlash jarayoniga ega ekanligini ma’lum qildi.

Asosiy sabab tizimli. Metallni bosib chiqarish uchun{1}}post qayta ishlash prototiplash kontekstida ishlab chiqilgan, bunda partiya oʻlchamlari kichik, qismlarning geometriyasi xilma-xil boʻlgan va tezlik ikkinchi darajali boʻlgan. Hajmi ishlab chiqarish ushbu shartlarning barchasini o'zgartiradi: partiya o'lchamlari katta va takroriy, geometriyalar qat'iy va o'tkazish qobiliyati tijorat cheklovidir. Oyiga 10 qism uchun yaxshi ishlaydigan post{4}}ish jarayoni tezroq ishga tushirilsa, oyiga 500 qismga yetib bormaydi. Bu qayta{8}}muhandislikni talab qiladi.

Ishlab chiqarish hajmining barqarorligini aniqlaydigan besh post{0}}qayta ishlash bosqichi

1. Qo'llab-quvvatlovchi tuzilmani olib tashlash

Yordamni olib tashlash ko'pgina qo'shimchali metall 3D bosib chiqarish jarayonlarida-eng ko'p mehnat talab qiladigan-postni qayta ishlash bosqichidir va avtomatlashtirishga eng chidamli hisoblanadi. Qo'llab-quvvatlashlar geometriyaga-o'ziga xosdir: ularning joylashuvi, zichligi va olib tashlash qiyinligi har bir qism dizayniga qarab farq qiladi. Prototip yaratish muhitida malakali operatorlar qoʻllab-quvvatlovchilarni qoʻlda olib tashlashadi va vaqt xarajatlarini kam hajmdagi jarayonning zarur elementi sifatida qabul qiladilar. Hajmli ishlab chiqarish muhitida bu vaqt xarajatlari to'g'ridan-to'g'ri birlik tannarxi va yetkazib berish vaqtiga qo'shiladi.

Qo'llab-quvvatlashni olib tashlashni miqyosda boshqarish uchun ikkita strategiya paydo bo'ldi. Birinchisi,-qoʻshimcha{2}}qoʻshimchalar{3}}ishlab chiqarish (DfAM) uchun-dizayn: optimallashtirilgan qurilish yoʻnalishi, oʻz-oʻzidan qoʻllab-quvvatlanadigan{4}}geometriyalar va topologiyani optimallashtirish orqali qoʻllab-quvvatlash hajmini minimallashtirish uchun qismlarni qayta loyihalash. Journal of Manufacturing Processes jurnalida 2022-yilda o‘tkazilgan tadqiqot shuni ko‘rsatdiki, DfAM{7}}optimallashtirilgan qismlar an’anaviy yo‘naltirilgan ekvivalentlarga qaraganda 35–55% kamroq qo‘llab-quvvatlash hajmini talab qiladi, bu esa qo‘lda olib tashlash vaqtini mos keladigan marjaga qisqartiradi.

Ikkinchi strategiya - avtomatlashtirish. Robotik tozalash tizimlari, elektrokimyoviy ishlov berish va abraziv oqimni qayta ishlash (AFM) takrorlanadigan, dasturlashtiriladigan jarayonda bir vaqtning o'zida qo'llab-quvvatlovchi qoldiqlarni va sirt pürüzlülüğünü hal qilishi mumkin. Sunhingstones kompaniyasida oyiga 100 birlikdan ortiq qismlar ishlab chiqarishga tayyorlikni tekshirishning standart bosqichi sifatida robotli tozalashning mumkinligi uchun baholanadi.

2. Issiqlik bilan ishlov berish

Kukunli qatlam termoyadroviy jarayonlari natijasida ishlab chiqarilgan har bir 3D metall material qurilish jarayonining tez termal aylanishidan qoldiq stressni o'z ichiga oladi. Strukturaviy ilovalar uchun o'lchamlarni barqarorlashtirish va erta charchashning oldini olish uchun qism - xizmatiga kirishidan oldin bu stressni olib tashlash kerak. Shuning uchun ko'pgina metall 3D bosib chiqarish xizmat dasturlari uchun issiqlik bilan ishlov berish ixtiyoriy emas; bu qayta ishlashning majburiy bosqichi bo'lib, uning o'tkazuvchanligi va narxi har qanday ishlab chiqarish rejasida hisobga olinishi kerak.

Yaxshi xabar shundaki, issiqlik bilan ishlov berish yaxshi miqyosda. Partiyali pechlar bir vaqtning o'zida yuzlab qismlarga ishlov berishi mumkin va partiya hajmi oshgani sayin bir qismning aylanish vaqti keskin kamayadi. 10 ta partiya hajmida har bir qism uchun £ 50 turadigan stressni bartaraf etish tsikli 200 ta partiya hajmida har bir qism uchun £ 5 dan kam bo'lishi mumkin, chunki o'choq vaqti va energiya narxi partiya bo'ylab taqsimlanadi.

Cheklov - bu o'choqning malakasi va kuzatilishi. Tartibga solinadigan sanoat - aerokosmik, tibbiyot, avtomobil xavfsizligi komponentlari -dagi hajmli ishlab chiqarish dasturlari har bir issiqlik bilan ishlov berish sikli uchun, jumladan, doimiy harorat monitoringi, atmosfera tarkibi qaydlari va qismlarni identifikatsiya qilish kuzatuvi uchun hujjatlashtirilgan partiya yozuvlarini talab qiladi. Aerokosmik sanoat assotsiatsiyasining (AIA) 2021 yilgi hisoboti shuni ko'rsatdiki, qo'shimcha ishlab chiqarish dasturlarida issiqlik jarayonlari hujjatlarining mos kelmasligi -ta'minlovchilar auditi natijalarining 28 foizini tashkil qiladi. Sunhingstones buni kamida o'n yil davomida saqlanadigan to'liq elektron partiya yozuvlari bilan ISO 9001 tomonidan sertifikatlangan termal ishlov berish orqali hal qiladi.

3. Issiq izostatik presslash (HIP)

HIP strukturaviy qo'shimchali metall 3D bosib chiqarish komponentlari uchun, ayniqsa aerokosmik va tibbiy dasturlarda tobora ko'proq aniqlanmoqda, chunki u ichki g'ovaklikni yopadi, chunki u yaxshilangan bosib chiqarish parametrlari ham, issiqlik bilan ishlov berish ham to'liq bartaraf eta olmaydi. Hajmi ishlab chiqarish uchun qiyinchilik shundaki, HIP ixtisoslashtirilgan korxonalarda amalga oshiriladigan kapital talab qiladigan{2}} jarayon bo'lib, HIP quvvatiga kirishni rejalashtirish yetkazib berish vaqtining sezilarli o'zgarishiga olib kelishi mumkin.

Materials Science and Engineering A (2022) jurnalida chop etilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, HIP ta'siriga uchragan LPBF zanglamaydigan po'latdan yasalgan 316L qismlari stressni engillashtiradigan-faqat qismlarga nisbatan 10⁷ siklda charchoq muddatini 40% ga yaxshilaganini ko'rsatdi.3D metall materialqotishma tizimlari. Ushbu ish faoliyatini yaxshilash talab qilinadigan ilovalar uchun HIPni yo'q qilib bo'lmaydi. Ishlab chiqarish muhandisligi masalasi uni qanday qilib samarali integratsiya qilishdir.

Sunhingstones bir nechta dasturlarning qismlarini umumiy HIP ishga tushirishga jamlash, har bir dasturni rejalashtirish uchun qoʻshimcha xarajatlarni minimallashtirish va aholining katta qismi uchun-sobit sikl xarajatlarini qoʻllash orqali HIP oʻtkazuvchanligini boshqaradi. Takroriy oylik hajmlari bo'lgan mijozlar uchun Sunhingstones ishlab chiqarish shartnomasining bir qismi sifatida maxsus HIP rejalashtirish kadensini o'rnatadi, bu esa HIPning vaqtinchalik to'siqlarga-ymasligini ta'minlaydi.

4. Yuzaki pardozlash

Sirtni tugatish talablari qo'shimcha metall 3D bosib chiqarish ilovalarida sezilarli darajada farq qiladi. Sanoat qavslari va konstruktiv korpuslar qurilish yuzasi (Ra 3–8 mkm) sifatida-partlatiladigan-boncuk bilan qabul qilinishi mumkin. Suyuqlik bilan ishlov berish uchun{7}}komponentlar va tibbiy implantlar elektropolislangan yoki aniq ishlov berilgan- sirtlarni talab qiladi (Ra < 1,6 mkm). Rulman sirtlari tuproqli yoki honlanmış qoplamani talab qiladi (Ra < 0,4 mkm).

Hajmi ishlab chiqarish muammosi shundaki, sirtni pardozlash qismning geometriyasiga eng sezgir va murakkab yuzalar uchun malakali ishchi kuchiga bog'liq bo'lgan bosqichdir. Uchta yondashuv mavjud:

Ommaviy pardozlash (tumbling, vibratsiyali pardozlash):yuqori darajada kengaytiriladigan, har bir qism uchun arzon, murakkab ichki kanallarsiz qismlarda sirtni bir xil yaxshilash uchun samarali. Har bir tsiklda yuzlab qismlarning o'tkazuvchanligiga erishish mumkin. Funktsional sirtlarda qattiq o'lchovli tolerantliklarga ega bo'lgan qismlarga mos kelmaydi, chunki materialni olib tashlash selektiv emas.

Avtomatlashtirilgan CNC ishlov berish:izchil, dasturlashtiriladigan, to'liq kuzatilishi mumkin va foydalanish mumkin bo'lgan xususiyatlarda istalgan sirtni tugatishga qodir. Ommaviy ishlov berishdan ko'ra yuqori kapital xarajat, lekin operator o'zgaruvchanligini butunlay yo'q qiladi. Ruxsat etilgan geometriya va aniq xususiyatlar bo'yicha belgilangan sirtni tugatish talablari bilan takrorlanadigan dasturlar uchun eng mos keladi.

Elektropolishing va kimyoviy pardozlash:ommaviy qayta ishlash uchun kengaytirilishi mumkin, ayniqsa zanglamaydigan po'lat va titan komponentlari uchun samarali. Pürüzlülüğü kamaytirish bilan bir qatorda izchil sirt kimyosini yaxshilashga erishadi. Ra va passiv plyonka sifati ko'rsatilgan-tibbiy va oziq-ovqat-ilovalariga juda mos keladi.

5. Tekshirish va sifat hujjatlari

Tekshirish ko'pincha ishlab chiqarish hajmini rejalashtirishda-eng kam baholanadigan keyingi ishlov berish bosqichidir. Prototip muhitida bir vaqtning o'zida bir qismni o'lchaydigan yagona CMM operatori qabul qilinadi. Hajmli ishlab chiqarish muhitida har bir qismning 100% CMM tekshiruvi ko'pchilik partiya o'lchamlarida tijorat uchun yaroqsiz. Hajmni tekshirish statistik yondashuvni talab qiladi: ishlab chiqarish jarayoni barqaror tolerantlik doirasida ekanligini aniqlash uchun texnologik imkoniyatlarni oʻrganish, 100% oʻlchov emas,-namuna olish asosidagi tekshirish, 100% tekshiruv xavfsizlik-kritik xususiyatlar uchun ajratilgan.

2023 yilda Xalqaro ilg'or ishlab chiqarish texnologiyalari jurnalida chop etilgan maqolada statistik jarayonlarni boshqarish (SPC) beshta muhim o'lchov bo'yicha amalga oshirilishi aniqlandi.qo'shimchali metall 3D bosib chiqarishishlab chiqarish dasturi 100% CMM tekshiruviga nisbatan tekshirish xarajatlarini 47% ga kamaytirdi, bunda daladagi nomuvofiqliklar ko'paymagan{2}}. Yoqish sharti sifatida koʻrsatilgan Cpk 1,33 dan katta yoki unga teng boʻlgan SPC{5}}monitoring qilinadigan barcha oʻlchamlar -, jarayon namuna olishga tayanish uchun yetarli darajada barqaror ekanligini tasdiqlaydi.

Metall 3D bosib chiqarish bo'yicha xizmat dasturlari uchun Sunhingstones SPC ni oyiga 50 birlikdan ortiq takrorlanuvchi ishlab chiqarish dasturlari uchun standart sifatida qo'llaydi, nazorat jadvallari muhim o'lchamlar uchun saqlanadi va agar biron bir o'lchov nazorat chegarasiga yaqinlashsa, avtomatik ravishda 100% tekshiruvgacha ko'tariladi.

Avtomatlashtirish va raqamli integratsiya: jildli xabarlarni-qayta ishlashga imkon beruvchi texnologiyalar

Postga ishlov berishda robototexnika{0}}

Metallni 3D bosib chiqarish postini qayta ishlashni avtomatlashtirish-sanoat investitsiyalarining faol sohasi hisoblanadi. 2023 yil Wohlers hisobotiga ko'ra, so'rovda qatnashgan metall qo'shimchalar ishlab chiqarish bo'yicha xizmat ko'rsatuvchi provayderlarning 34 foizi oldingi ikki yil ichida 2020 yildagi 12 foizdan-avtomatlashtirilgan qayta ishlashning qandaydir ko'rinishini joriy qilgan. Asosiy ilovalar changni avtomatlashtirilgan holda olib tashlash, jarayon bosqichlari o'rtasida robotlashtirilgan qismlarni qayta ishlash va avtomatlashtirilgan tozalashdir.

Oʻzaro almashtiriladigan abraziv asboblarga ega - kuch bilan boshqariladigan soʻnggi effektorlardan foydalangan holda - chigʻanoqlarni tozalash va sirtni pardozlash robotli tizimlari - hozirda sotuvda mavjud boʻlib, ular geometriyasi takrorlanuvchi qismlarni qoʻlda ishlov berish bilan solishtirganda aylanish vaqtini 60–70% ga qisqartirishini koʻrsatdi. Investitsion ish hajmiga bog'liq: robotli tizimlar ishlab chiqarish hajmi bo'yicha amortizatsiya qilinadigan muhim oldindan dasturlash va jihozlarni ishlab chiqishni talab qiladi. Yiliga taxminan 200 qismdan kam bo'lgan dasturlar uchun qo'lda ishlov berish odatda tejamkor bo'lib qoladi.

Raqamli ip va kuzatuv

Tartibga solinadigan sohalarda qo'shimcha metall 3D bosib chiqarish qismlarini hajmli ishlab chiqarish har bir qismning identifikatorini uning qurilish parametrlari, qayta ishlash yozuvlari- va tekshirish natijalari bilan bog'laydigan to'liq raqamli yozuvni talab qiladi. Ushbu "raqamli ip" aerokosmik, tibbiy yoki avtomobil xavfsizligi ilovalari uchun ixtiyoriy emas: bu shartnoma va tartibga soluvchi talabdir.

Metall 3D bosib chiqarish xizmati muhitida raqamli ipni amalga oshirish qurilishni boshqarish tizimi, ERP yoki MES platformasi, sifat menejmenti tizimi va tekshiruv ma'lumotlarini yig'ish tizimi o'rtasida integratsiyani talab qiladi. Ushbu integratsiya-arzimas va ko'pincha kichik partiyalardan to'liq hajmli-ishlab chiqarishga o'tishda cheklovchi omil hisoblanadi. Sunhingstones o'zining LPBF qurish boshqaruv dasturini bevosita ISO 9001-sertifikatlangan sifat menejmenti tizimiga ulashga sarmoya kiritdi, bu esa har bir qismni qayta ishlashdan keyingi har bir bosqichda vaqt tamg'asi va operator yozuvlari bilan kuzatib boradigan qism sayohat hujjatlarini avtomatik yaratish imkonini beradi.

Sun'iy intellekt va jarayon monitoringi

Metallni 3D bosib chiqarishdan keyingi ishlov berishda mashinani oʻrganishning yangi-ilovalari avtomatlashtirilgan ishlov berish jarayonida-tuzatish jarayonini kuzatish (jarayondan keyingi oʻlchov zaruriyatini kamaytirish), qurilishni yakunlash prognozlari asosida issiqlik bilan ishlov berish sikllarini bashoratli rejalashtirish va oʻchoq yonib ketishidan oldin harorat rejimidagi anomaliyalarni aniqlashni oʻz ichiga oladi{4} partiya chiqariladi.

Ushbu texnologiyalar hali ko'pgina metall 3D bosib chiqarish xizmati operatsiyalarida standart bo'lmasa-da, ularni qabul qilish tezligi tezlashmoqda. Horizon Europe tomonidan qoʻllab-quvvatlanadigan Yevropa qoʻshimchalar ishlab chiqarish texnologiyasi platformasi (AM{2}}MOTION) “Yoʻl xaritasi” hujjatlarini eʼlon qildi, unga koʻra, sunʼiy intellekt{3}}yordamli post-qayta ishlash monitoringi 40–60% qoʻshimchalar ishlab chiqaruvchi korxonalarning 40–60 foizida qoʻllanilishi208.

Case Study: Scaling Post-Sunhingstones’da hajmli qo‘shimchali metall 3D bosib chiqarish dasturiga ishlov berish

2023 yil boshida Sunhingstones sanoat avtomatlashtirish mijozi uchun 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan gidravlik kollektor korpuslarini yetkazib berish bo'yicha ishlab chiqarish shartnomasini tuzdi, oylik hajm talabi 350 dona va buyurtmadan jo'natishgacha to'rt haftalik etkazib berish davri.

Challenj

Oldin qismlar prototip miqdorida oyiga 10–15 dona ishlab chiqarilardi, keyingi ishlov berish qo'lda bajarilardi: tayanchlar qo'lda olib tashlanishi, boshqa dasturlar bilan birgalikda kichik partiyali pechda stressni bartaraf etish, qo'lda boncuk portlatish orqali sirtni pardozlash va 100% CMM tekshiruvi. Jami post{5}}bir qismga ishlov berish vaqti taxminan 4,5 soatni tashkil etdi. Oyiga 350 birlik, bu kelishilgan birlik narxi va yetkazib berish siklida aniq bajarilmaydigan 1500 soatdan ortiq post{11}}qayta ishlash mehnatiga - teng.

Post{0}Dizaynni qayta ishlash

Sunhingstones ishlab chiqarish muhandislari guruhi ishlab chiqarishni boshlashdan sakkiz hafta oldin post{0}}qayta ishlash dasturini o'tkazdi va har bir bosqichni ko'rib chiqdi:

Qayta loyihalashni qo'llab-quvvatlash:DfAM tekshiruvi qurilish yoʻnalishini optimallashtirish va uchta xususiyatda{1}}oʻz-oʻzidan qoʻllab-quvvatlanadigan geometriya modifikatsiyalari orqali qoʻllab-quvvatlash hajmini 42% ga qisqartirdi. Buning o'zi qo'lda olib tashlash vaqtini har bir qism uchun 2,1 soatdan 0,9 soatgacha qisqartirdi.

Issiqlik bilan ishlov berish to'plami:Haftada ikki marta ishlaydigan har bir o'choq sikli uchun 120 birlik uchun maxsus stressni bartaraf etish jadvali tuzilgan. Har bir qism uchun o'choq vaqti -hajm partiyasi hajmida 1,1 soatdan 0,18 soatgacha kamaydi.

Avtomatlashtirilgan sirtni pardozlash:Vibratsiyali pardozlash tizimi manifold geometriyasi uchun malakali bo'lib, barcha tashqi yuzalar bo'ylab izchil Ra 3,2 mkm ga erishdi. Qo'lda pardozlash faqat Ra 1,6 mkm talab qiladigan uchta ichki port xususiyati uchun saqlanib qoldi, bu esa qo'lda tugatish vaqtini har bir qism uchun 0,8 soatdan 0,15 soatgacha qisqartirdi.

SPC{0}}asosidagi tekshiruv:60 ta birinchi{1}}ishlab chiqarish qismlari boʻyicha oʻtkazilgan qobiliyatni oʻrganish natijasida barcha sakkizta muhim oʻlchov boʻyicha Cpk 1,45 dan katta yoki unga teng boʻldi. Tekshiruv SPC monitoringi bilan 10% namuna olish rejasiga o'tkazildi, tekshirish vaqtini har bir qism uchun 1,4 soatdan o'rtacha 0,14 soatgacha qisqartirdi.

Birgalikda natija postni qayta ishlashning oʻrtacha vaqti-bir qism uchun 4,5 soatdan 1,37 soatgacha qisqardi - va 70% ga qisqardi. Dastur oʻn ikki oydan ortiq hajmda ishlamoqda, hech qanday mos kelmaydigan maydonlar-boʻlmagan va birinchi{7}}98,6% oʻtish rentabelligi.

Sanoatning tan olinishi va sayohat yo'nalishi

Hajmi ishlab chiqarish uchun 3D bosib chiqarish uchun metallni qayta ishlash-ning etukligi standart tashkilotlari, savdo tashkilotlari va tadqiqot moliyachilarining e'tiborini tortdi. ASTM Internationalning F42 qoʻshimchalar ishlab chiqarish qoʻmitasi ishlab chiqarishdan keyingi ishlov berish ketma-ketligi malakasiga, jumladan, ASTM F3303 ({6}}Qoʻshimcha ishlab chiqarish standarti --qayta ishlash standarti) va ishlab chiqarish hajmini aniq koʻrsatuvchi tegishli qoʻllanma hujjatlarini oʻz ichiga olgan standartlarni nashr etdi yoki ishlab chiqmoqda.

Yevropa dastgohlar sanoati assotsiatsiyasi (CECIMO) 2023-yilda qo‘shimchalar ishlab chiqarish siyosati bo‘yicha tavsiyalarini e’lon qildi, xususan, Yevropa qo‘shimchalar ishlab chiqarish ta’minot zanjirlarining an’anaviy ishlab chiqarish bilan samarali raqobatlasha olishi sharti sifatida post{1}}qayta ishlashni avtomatlashtirishga sarmoya kiritishga chaqirdi. Hisobotda qoʻshimcha ishlab chiqarish birligi xarajatlarini miqyosda kamaytirishning eng samarali taʼsiri sifatida post{3}}qayta ishlash quvvati keltirilgan.

Kompaniya darajasida Sunhingstones metall 3D bosib chiqarish xizmati sifati va ishlab chiqarish tizimlarini ushbu rivojlanayotgan standartlarga moslashtirdi, partiyalarni issiqlik bilan ishlov berish quvvatiga, sirtni avtomatlashtirilgan pardozlash, raqamli kuzatuv infratuzilmasi va SPC{1}}ga asoslangan sifat boshqaruviga sarmoya kiritdi. Ushbu investitsiyalar mijozlarni prototipdan hajmli dasturlarga o'tishni tarixan qiyinlashtirgan o'tkazuvchanlik va xarajatlar jazolarisiz qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan.

Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)

Quyidagi savollar katta hajmdagi ishlab chiqarish uchun qo'shimcha metall 3D bosib chiqarishni baholovchi muhandislar va xaridlar bo'yicha menejerlar tomonidan eng ko'p ko'tarilgan xavotirlarni aks ettiradi - va ushbu maqolaning boshida tasvirlangan ishlab chiqarish stsenariysiga bevosita bog'lanadi.

1-savol: Ishlab chiqarishda 3D bosilgan metall qismlar uchun-postdan ishlov berish har doim zarurmi?

Deyarli barcha tizimli va funktsional ilovalar uchun, ha. Chunki{1}}qurilgan metall 3D bosib chiqarish qismlarida qoldiq kuchlanish, odatda funksional talablardan oshib ketadigan sirt pürüzlülüğü va - ilovaga qarab - HIP tomonidan yopilishi kerak bo'lgan g'ovaklik mavjud. Kerakli post{6}}qayta ishlash bosqichlari ilovaga, 3D metall material qotishmasiga va tegishli sanoat standartlariga bogʻliq. Sirt pardozlash yoki mexanik xususiyat talablari boʻlmagan-konstruktiv boʻlmagan komponentlar qurilgan holatda-qoʻllanilishi mumkin, ammo ular ishlab chiqarish dasturlarining kichik qismini tashkil qiladi.

2-savol: Qaysi ishlab chiqarish hajmida post{1}}qayta ishlash metallni 3D bosib chiqarish uchun iqtisodiy jihatdan foydali bo'ladi?

Tanaffus-tovush hajmi post{1}}kerakli ishlov berish bosqichlari va qo‘llaniladigan avtomatlashtirish darajasiga bog‘liq. Umumiy ma'lumot sifatida, Sunhingstones ishlab chiqarish ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, oyiga taxminan 50 birlikdan yuqori bo'lgan dasturlar issiqlik bilan ishlov berish va ommaviy pardozlashdan sezilarli foyda ko'rishni boshlaydi, SPC{4}}bo'yicha oyiga 100 birlikdan yuqori bo'lgan tekshirishning keyingi afzalliklari. Qo'llab-quvvatlashni olib tashlash va sirtni pardozlashni robotli avtomatlashtirish odatda dasturlash va o'rnatish uchun investitsiyalarni oqlash uchun oyiga 200 yoki undan ko'p birlikni talab qiladi.

3-savol: Postni qayta ishlash metall 3D bosib chiqarish xizmati dasturining tayyorlanish muddatiga-qanday ta'sir qiladi?

Post{0}}qayta ishlash, odatda, bosmaning o‘zi emas, balki metall bosma ishlab chiqarish dasturida jami yetkazib berish vaqtining eng uzun elementidir. Noto'g'ri rejalashtirilgan ish jarayonida post{2}}qayta ishlash qurilishdan ikki-to'rt baravar ko'p vaqt olishi mumkin. To'plamli issiqlik bilan ishlov berish, avtomatlashtirilgan ishlov berish va parallel tekshirish {-post-bo'lgan yaxshi ishlab chiqilgan hajmli ishlab chiqarish ish oqimida - har partiyaga bir yoki ikki kungacha qisqartirilishi mumkin. Asosiysi, dastur ishga tushirilgunga qadar ishlab chiqarish hajmiga-post ishlov berish jarayonini loyihalash, prototip{10}}davridan keyin jarayonni moslashtirmaslik.

4-savol: Qaysi 3D metall material qotishmalari avtomatik post{2}}qayta ishlashga mos keladi?

Zanglamaydigan po'latdan 316L va 17{5}}4PH, titanium Ti6Al4V va alyuminiy AlSi10Mg eng rivojlangan avtomatlashtirilgan post-qayta ishlash jarayonlariga ega qotishmalar bo'lib, ularning hajmli metall 3D bosib chiqarish xizmati dasturlarida keng tarqalganligini aks ettiradi. Ularning barchasi ommaviy issiqlik bilan ishlov berish, vibratsiyali yoki ommaviy ishlov berish va avtomatlashtirilgan CNC ishlov berish bilan mos keladi. Sof titan va ba'zi alyuminiy qotishmalari kabi reaktiv qotishmalar issiqlik bilan ishlov berish jarayonida inert atmosferaga ishlov berishni talab qiladi, bu jarayonning murakkabligini oshiradi, lekin keyinchalik qayta ishlash hajmini tubdan oldini olmaydi.

5-savol: Sunhingstones katta partiyalar bo'ylab post{1}}qayta ishlash izchilligini qanday boshqaradi?

Hujjatlashtirilgan jarayon protseduralari, kalibrlangan va nazorat qilinadigan uskunalar, muhim o'lchamlar bo'yicha statistik jarayon nazorati va har bir qismni qurilish, issiqlik bilan ishlov berish va tekshirish yozuvlari bilan bog'laydigan to'liq raqamli kuzatuv. Takroriy hajmli dasturlar uchun Sunhingstones issiqlik bilan ishlov berish va pardozlash uchun maxsus jarayon kadenslarini o'rnatadi, bu esa umumiy{1}}resurslarni qayta ishlashga- ta'sir qiluvchi rejalashtirish o'zgaruvchanligisiz izchil o'tkazuvchanlikni ta'minlaydi.

6-savol: 3D qo‘shimchali metall bosib chiqarish hajmi oshgani sayin post{1}}qayta ishlash sifati barqaror bo‘lib qolishi kafolatlanishi mumkinmi?

Ha, lekin agar post{0}}qayta ishlash jarayoni boshidanoq maqsadli hajm uchun moʻljallangan boʻlsa. Ovoz darajasidagi izchillik barqaror, avtomatlashtirilgan jarayonlarni qo'lda emas, balki miqdoriy qobiliyatga ega (Cpk ma'lumotlari) talab qiladi. Ushbu maqoladagi Sunhingstones amaliy tadqiqoti shuni ko'rsatadiki, har bir qismni qayta ishlash vaqtini 70% ga qisqartirish va birinchi{5}}98,6% - o'tish rentabelligiga erishildi, bu ish jarayonini oldindan qayta loyihalashsiz amalga oshirib bo'lmasdi.

Xulosa: Post-qayta ishlash ishlab chiqarishni cheklash emas, balki ishlab chiqarish muhandisligi muammosidir

Ochilish stsenariysidagi ishlab chiqarish menejeri buyurtmani qo'shimcha metall 3D bosib chiqarish yetkazib berilmagani uchun emas, balki post{1}}qayta ishlash hech qachon mijoz talab qiladigan hajmga mo'ljallanmagani uchun yo'qotdi. Bu muhandislik rejalashtirishdagi muvaffaqiyatsizlik va sanoat izchil hal qilinmoqda.

Metall bosib chiqarish uchun{0}}post ishlov berish hajmli ishlab chiqarishga - mos keladi, lekin bu moslik avtomatik emas. Bu bosib chiqarish jarayonining o'ziga qo'llangan tizimli muhandislik e'tiborini talab qiladi: qo'llab-quvvatlash yukini minimallashtirish uchun DfAM, har bir qism narxini va yetkazib berish vaqtini qisqartirish uchun paketli termal ishlov berish, operator o'zgaruvchanligini bartaraf etish uchun avtomatlashtirilgan sirtni pardozlash, o'tkazuvchanlik sifatini saqlab qolish uchun SPC{4}}tekshirish va tartibga solinadigan hujjatlar talablarini qondirish uchun raqamli kuzatuv.

Sunhingstones ishlab chiqarishda ushbu tamoyillar birgalikda qo‘llanilsa, har bir qismni qayta ishlash vaqtini-70% ga qisqartirish va mijozlar va me'yoriy hujjatlar talablariga javob beradigan sifat ko‘rsatkichlarini saqlab qolish mumkinligini ko‘rsatdi. Tashkilotingiz prototipdan qoʻshimchali metall 3D bosib chiqarishga oʻtishni baholayotgan boʻlsa yoki ushbu maqolada tasvirlangan{4}}qayta ishlashdan keyingi muammoga duch kelsangiz, Sunhingstones ishlab chiqarish muhandisi jamoasi joriy ish jarayoningizni koʻrib chiqish va eng yuqori-qiymatni oshirish imkoniyatlarini aniqlashga tayyor.

Adabiyotlar va qo'shimcha o'qish

Quyidagi manbalar ushbu maqolada keltirilgan ma'lumotlar va texnik tarkib haqida ma'lumot berdi:

1.Bozorlar va bozorlar (2024). Metall qo'shimchalar ishlab chiqarish bozori - 2030 yilga bo'lgan global prognoz. www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/metal-qo'shimchalar-ishlab chiqarish-market-101143730.html

2.Deloitte (2023). Qo'shimcha ishlab chiqarishni masshtablash: sanoat ishlab chiqarishidagi to'siqlar va imkoniyatlar. Deloitte Insights. www2.deloitte.com/insights/us/en/focus/industry-4-0/additive-manufacturing-3d-printing.html

3.Wohlers Associates (2023). Wohlers hisoboti 2023: 3D bosib chiqarish va qo'shimchalar ishlab chiqarish - sanoatning global holati. Wohlers Associates. www.wohlersassociates.com/wohlers-hisoboti

4.Li, R. va boshqalar. (2022). "DfAM lazerli kukunli qatlam termoyadroviyda qo'llab-quvvatlash hajmi va olib tashlash vaqtiga ta'siri." Ishlab chiqarish jarayonlari jurnali, 74, . 212–224-bet. doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.12.018

5.Aerokosmik sanoat uyushmasi (2021). Qo'shimcha ishlab chiqarish yetkazib beruvchilar sifatini baholash so'rovi natijalari. AIA. www.aia-aerospace.org/report/additive-ishlab chiqarish-ta'minotchi-sifati

6.Chen, W. va boshqalar. (2022). "LPBF 316L zanglamaydigan po'latning charchoq ishlashiga HIP ta'siri." Materialshunoslik va muhandislik A, 848, 143375. doi.org/10.1016/j.msea.2022.143375

7.ASTM xalqaro - ASTM F3303: qoʻshimcha ishlab chiqarish uchun standart - keyingi ishlov berish. www.astm.org/f3303.html

8.CECIMO (2023). Evropa dastgoh sanoati uchun qo'shimcha ishlab chiqarish siyosati bo'yicha tavsiyalar. Evropa dastgoh sanoati assotsiatsiyasi. www.cecimo.eu/publications/additive-ishlab chiqarish-qoidasi-tavsiyalar-2023

9.Kim, J. va boshqalar. (2023). "Qo'shimcha ishlab chiqarishda statistik jarayonni nazorat qilish: tekshirish xarajatlarini kamaytirishni o'rganish." Ilg'or ishlab chiqarish texnologiyasi xalqaro jurnali, 125, . 4401–4415-bet. doi.org/10.1007/s00170-023-11234-x

10.AM-MOTION Konsortsiumi (2023). Avtomatlashtirilgan post-Yuqori hajmdagi qoʻshimchalar ishlab chiqarishda ishlov berish boʻyicha yoʻl xaritasi. Horizon Europe dasturi. www.am-motion.eu/roadmap