Qolib ishlab chiqarishda metall 3D bosib chiqarishdan foydalanishning asosiy afzalliklari qanday?

1. Dizayn chegaralarini buzish: murakkab tuzilmalarni bepul-shakl bilan yaratish
Subtractiv ishlov berishning "materialni olib tashlash" mantig'i an'anaviy qolib ishlab chiqarishni cheklaydi. Murakkab ichki oqim kanallarini, tekis bo'lmagan sirtlarni va boshqa tuzilmalarni yaratish qiyin bo'lishi mumkin yoki bir nechta qismlarni birlashtirishni talab qilishi mumkin, bu esa xarajatlarni oshiradi va ishonchlilikni pasaytiradi. Metall 3D bosib chiqarishga xos bo'lgan "qatlam bo'ylab stacking" xususiyati bu to'siqni butunlay rad etadi. Uning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
Konformal sovutish suvi kanalining dizayni: Lazerli kukunli qatlamli eritish (LPBF) texnologiyasi bilan qolib bo'shlig'iga mahkam o'rnashgan spiral, to'r yoki biomimetik oqim kanali geometriyalari to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarilishi mumkin. Masalan, Avstraliyadagi Conflux Technology kompaniyasi aerokosmik sektor uchun devorlari qalinligi atigi 0,3 mm bo'lgan 3D{2}}bosma issiqlik almashtirgichni yaratdi. Oldingi dizaynlar bilan taqqoslaganda, issiqlik almashinuvi samaradorligi 40% ga oshadi va bosimning pasayishi 25% ga kamayadi.
Integratsiyalashgan issiq nozullarni ishlab chiqarish: An'anaviy issiq nozullarni bir nechta qismlardan birlashtirish kerak. Metall 3D bosib chiqarish bir vaqtning o'zida issiq ko'krak korpusini, isitish elementi uyasi va oqim kanalini yaratishi mumkin. Bu issiqlik ta'sirida qismlar kengayishi va qisqarishi natijasida yuzaga keladigan bo'shliqlar va tanaffuslarni qisqartiradi, shuningdek, in'ektsiya jarayonini yanada barqaror qiladi.
Murakkab naqshli qoliplar: rezina shinalar qoliplari bloklari va poyabzal tagliklari qoliplari kabi an'anaviy usullar yordamida mikro{0}}miqyosli murakkab tuzilmalarni yasash qiyin. Metall 3D bosib chiqarish yuqori aniqlikdagi nuqta nazorati (masalan, nuqta diametri atigi 20 mkm bo'lgan mikro miqyosdagi LPBF jarayoni) va 0,8 mkm gacha bo'lgan sirt pürüzlülüğü Ra qiymatlari yordamida qo'llab-quvvatlanmaydigan chop etishi mumkin. Bu keyinchalik parlatish zaruratini kamaytiradi.
2. Ishlab chiqarish tsiklini qisqartirish: haftadan 48 soatgacha
An'anaviy qoliplarni tayyorlash qolipni loyihalash, CNC ishlov berish, issiqlik bilan ishlov berish, yig'ish va muammolarni bartaraf etish kabi o'ndan ortiq bosqichlarni oladi. Butun jarayon haftalar yoki hatto oylar davom etishi mumkin. Metall 3D bosib chiqarishning "ishlab chiqarish sifatida dizayn" modeli jarayonni 3D modellashtirish, tilimga ishlov berish, bosib chiqarishni qoliplash va-qayta ishlashni o'z ichiga olgan holda osonlashtiradi. Bu mahsulotni yetkazib berish uchun ketadigan vaqtni qisqartiradi.
Tez prototiplashni tekshirish: Ma'lum bir avtomobil qismlari ishlab chiqaruvchisi 15 kundan 3 kungacha qiyin inyeksion qolipni tayyorlash uchun zarur bo'lgan vaqtni qisqartirish uchun metall 3D bosib chiqarishdan foydalanishni boshladi, bu esa yangi mahsulotlarni ishlab chiqarish jarayonini tezlashtiradi.
Kichik{0}}miqyosdagi maxsus ishlab chiqarish: Metall 3D bosib chiqarishdan yuqori darajadagi maxsus avtomobillar uchun ichki metall qismlar yoki poyga avtomobillari uchun ixtisoslashtirilgan transmissiya qismlarini- yasashda foydalanish mumkin. Bu qolipni ochishni talab qilmaydi, bu an'anaviy usullarga nisbatan har bir bo'lakning narxini 30% ga kamaytiradi va dizaynni tez-tez o'zgartirishni osonlashtiradi.
Favqulodda texnik xizmat ko'rsatish: Energiya uskunalari sohasida ma'lum bir kompaniya 48 soatdan kamroq vaqt ichida yuqori haroratli qotishma nasos volutini tuzatish uchun metall 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalangan va uskunani o'chirishda yo'qotishlarning oldini olgan.
3. Sovutish ishini optimallashtirish orqali hosildorlik va ishlab chiqarish samaradorligini oshirish.
Inyeksion kalıplanmış qismlarning sifati qolib sovutish tizimidan katta ta'sir ko'rsatadi. Cheklangan joylashuvi tufayli an'anaviy tekis teshikli sovutish kanallari mos kelmaydigan mog'or haroratiga olib kelishi mumkin, bu esa mahsulotning egilishi va deformatsiyasini o'z ichiga olgan muammolarga olib kelishi mumkin. Metall 3D bosib chiqarish uchun konformal sovutish usuli uchta asosiy usul orqali ishlashni sezilarli darajada yaxshilaydi:
Biomimetik oqim kanali dizayni sovutish suvi mog'or bo'shlig'ini teng ravishda qoplashini ta'minlaydi, bu esa harorat maydonini bir xilda ushlab turadi. Ma'lum bir elektr ulagichi qolipi 3D bosilgan konformal suv kanalidan foydalangandan so'ng, mahsulotning parchalanish darajasi 0,8% dan 0,2% gacha tushdi va uning rentabellik darajasi 99,5% gacha ko'tarildi.
Zhongrui Technology qoliplash davrini qisqartirish uchun maishiy texnika kompaniyasi uchun konditsioner qobig'i qolipini yaratdi. Sovutish kanalining joylashishini takomillashtirish orqali inyeksion kalıplama sikli 45 sekunddan 30 sekundgacha oshdi va bitta qurilmaning yillik ishlab chiqarish quvvati 120 000 donaga oshdi.
Kam energiya sarfi: Singapurdagi CoolestDC 3D{1}}bosma suyuqlik bilan sovutilgan, integratsiyalashgan choksiz dizaynli plastinka ishlab chiqardi, u odatdagi lehimli suyuqlik bilan sovutilgan plitalarga qaraganda 15% kamroq energiya sarflaydi va sizib chiqishi hech qanday imkoniyatga ega emas.
4. Engil dizayn: materiallar va jo'natish uchun pulni tejaydi
Mog'orning og'irligi qayta ishlashda ishlatiladigan energiya miqdori, yuk tashish narxi va ish paytida xavfsizlikka bevosita ta'sir qiladi. Metall 3D bosib chiqarishda topologiyani optimallashtirish texnologiyasi strukturani mustahkam ushlab turganda ko'p materiallarni olib tashlashi mumkin.
Muayyan qolipda{0}}quyma qolipi 3D{2}}bosilgan olmos panjarali tayanch strukturasidan foydalanadi, bu esa uni 35% engilroq va 20% uzoqroq-bosadi.
Modulli dizayn: Katta qoliplarni chop etish uchun kichikroq, engilroq modullarga bo'lish mumkin. Keyinchalik bu modullar bitta bo'lakni tashish xavfini kamaytirish uchun mexanik ulanishlar yordamida birlashtirilishi mumkin. Masalan, shamol energetikasi uskunalarini ishlab chiqaruvchi kompaniya diametri 2{3}}metrli pichoq uchun qolipni 8 qismga kesib tashladi, bu esa yuk tashish xarajatlarini 40 foizga qisqartirdi.
Funktsional integratsiya: Metall 3D bosib chiqarish sovutish kanallari, ejektor pinlari, egzoz teshiklari va boshqa funktsional komponentlarni birlashtirishi mumkin, bu esa qolip uchun zarur bo'lgan qismlar miqdorini kamaytiradi. Birlashtirilgan dizayn avtomobil bamperining ma'lum bir qolipidagi qismlar sonini 127 dan 38 tagacha qisqartirdi va ularni birlashtirish uchun ketadigan vaqt 70% ga qisqardi.
5. Materiallar muvofiqligi: yuqori samarali metallar va kompozit materiallar bilan ishlaydi
An'anaviy qolip ishlab chiqarishda asosan qolipli po'lat va alyuminiy qotishmalaridan foydalaniladi, ammo metall 3D bosib chiqarishda titan qotishmalari, yuqori haroratli qotishmalar va mis qotishmalari kabi noyob materiallardan juda og'ir sharoitlarda ishlash uchun foydalanish mumkin.
Aerokosmik sohadagi ma'lum bir turbinali dvigatel ishlab chiqaruvchisi havo oqimi yo'nalishini loyihalashni yaxshilash uchun 3D bosilgan titanium qotishmasidan foydalanadi. Bu tortishishning{2}}vaznga- nisbatini 5% ga oshiradi va harorat qarshiligini 600 darajagacha oshiradi.
Yadro energetika kompaniyasi 10 MPa va 550 daraja haroratda 100 000 oqish-bo'sh aylanishni olish uchun energiya uskunalari hududida 3D bosma nikel{1}}asosli yuqori haroratli qotishma klapanlardan foydalanadi. Ushbu klapanlar standart to'qimalarga qaraganda uch baravar ko'proq xizmat qiladi.
Mikroelektronika issiqlik tarqalishi: Ma'lumotlar markazining xizmat ko'rsatuvchi provayderi issiqlik o'tkazuvchanligi 398 Vt/(m · K) bo'lgan 3D-bosilgan mis qotishma suyuqlik-sovutilgan modullardan foydalanadi. Bu issiqlik tarqalishini alyuminiy modullarga qaraganda 60% samaraliroq qiladi.