Ichki kanallari, panjarali tuzilmalari va topologiyasi-optimallashtirilgan geometriyaga ega murakkab aerokosmik qismlar odatda an'anaviy CNC ishlov berishni o'z chegaralariga olib boradi - yuqori materiallar chiqindilari, bir nechta sozlash, uzoq muddat va dizaynlar buzilgan yoki juda qimmatga tushadi. Ushbu qo'llanma sababini tushuntiradi Alyuminiy qotishmalarini 3D bosib chiqarishSelektiv lazer eritish (SLM) orqali bu holatlarda metall 3D bosma komponentlarni ishlab chiqarish uchun amaliy yechim bo'ldi. Unda an'anaviy ishlov berishning haqiqiy cheklovlari, SLM qanday ishlashi va dizayn erkinligi, nima uchun AlSi10Mg aerokosmik ilovalarda yetakchilik qilishi, odatiy mexanik xususiyatlar, haqiqiy{3}} misol, xarajat va yetkazib berish vaqtini aniq taqqoslash va metall 3D bosib chiqarish CNCdan ustun bo'lgan o'ziga xos shartlarni qamrab oladi.
Murakkab geometriyalarda an'anaviy ishlov berish chegaralari
CNC ko'p qismlar uchun mukammal bo'lib qolmoqda. Biroq, juda murakkab aerokosmik geometriyalarda kamchiliklar aniq bo'ladi:
Asbobga kirish ichki xususiyatlarni cheklaydi. Chuqur kanallar yoki yopiq panjaralar odatda qismni bo'linishga va keyinchalik yig'ishga majbur qiladi.
10:1 dan 20:1 gacha bo'lgan-sotib olish va{1}}parvoz nisbati keng tarqalgan. Amalda bu ko'pincha ignabargli 85-95% chiplarga aylanadi degan ma'noni anglatadi.
Bir nechta sozlash ham narxni, ham tolerantlik toʻplamini-koʻtarish xavfini oshiradi.
Dasturlash, o'rnatish va ketma-ket operatsiyalar to'planganda etkazib berish muddati uzaytiriladi.
Geometriyaning o'zi jarayon bilan kurashganda, loyiha ishlab chiqarish chegaralari atrofida qayta ishlab chiqiladi yoki keraksiz qimmatga tushadi.
SLM 3D bosib chiqarish prototipi aslida qanday ishlaydi
Selektiv lazer eritish metall kukunidan qatlam-qatlam hosil qiladi. Yuqori{1}}kuchli lazer SAPR ma'lumotlariga ko'ra kukunni to'liq eritadi. Ishlatilmagan kukun qayta tiklanadi, shuning uchun materialdan foydalanish olib tashlash usullariga qaraganda ancha yuqori.
Amaliy afzalliklar tezda namoyon bo'ladi:
Ichki sovutish yoki suyuqlik kanallari ishlash talab qiladigan joyda joylashtirilishi mumkin.
Qattiq qismlar massani kesishda qattiqlikni saqlaydigan panjara yoki giroid tuzilmalar bilan almashtirilishi mumkin.
Yig'ishlar ko'pincha bir qismga birlashtirilishi mumkin, bu esa mahkamlagichlarni va potentsial oqish yo'llarini olib tashlaydi.
Muhandislar tajribalilarni tobora ko'proq izlayotgan sabablar shuSLM 3D bosib chiqarish prototipiqism geometriyasi asosiy cheklov bo'lganda zavod.
Nima uchun alyuminiy qotishmalari aerokosmik metall 3D bosib chiqarishda ustunlik qiladi
AlSi10Mg alyuminiy qotishmalarini 3D bosib chiqarishning ko'pgina aerokosmik ilovalari uchun ishlaydigan qotishma bo'lib qolmoqda. U kuch{3}}vaznga- nisbati, issiqlik o‘tkazuvchanligi va chop etishning kuchli kombinatsiyasini taklif etadi.
SLM AlSi10Mg ning tipik mexanik xususiyatlari
|
Mulk |
Odatdagi diapazon (-qurilgan / issiqlik bilan ishlov berilgan-) |
Amaliy eslatmalar |
|
Zichlik |
>99.5% |
Optimallashtirilgan parametrlarga-yaqin toʻliq zichlik odatiy hisoblanadi |
|
Eng yuqori kuchlanish kuchi |
350–450 MPa |
Ko'p jihatdan issiqlik bilan ishlov berishga bog'liq |
|
Hosildorlik kuchi |
200–300 MPa |
- |
|
Cho'zilish |
5–12% |
To'g'ri T6 davolash bilan yaxshilanadi |
|
Taxminan charchoq chegarasi |
70–110 MPa (-qurilgan) |
Sirtni tugatish va HIP bilan sezilarli darajada yaxshilanadi |
|
Issiqlik o'tkazuvchanligi |
Yuqori |
Issiqlik almashinuvchilari va termal boshqaruv qismlari uchun foydalidir |
Jarayonni boshqarish va keyingi ishlov berish toʻgʻri bajarilsa, charchoq unumdorligi koʻplab ikkinchi darajali tuzilmalar va qavslar uchun mos keladi. NASA, EASA va sanoat assotsiatsiyalarining sertifikatlash doiralari malakali ishlab chiqaruvchilarga aerokosmik foydalanish uchun aniqroq yo'lni berishda davom etmoqda.
Misol: Sunhingstones tomonidan yetkazib berilgan metall 3D bosma komponentlar
Yaqinda aerokosmik mijoz bizga ichki panjara xususiyatlari va konformal kanallarni o'z ichiga olgan strukturaviy alyuminiy komponenti bilan keldi. An'anaviy ishlov berish kotirovkalari uzoq muddatlarni va yuqori moddiy chiqindilarni ko'rsatdi. Dizayn bir nechta sozlashlarni talab qilar edi va baribir hurda bo'lish xavfi bor edi.
Biz qismni SLM yordamida AlSi10Mg da ishlab chiqardik. Natijalar:
Koʻp-oʻrnatish oʻrniga-toʻgʻri{2}}yaqin shaklda ishlab chiqarish
Yetkazib berish muddati taxminiy 7–9 haftadan (CNC marshruti) taxminan 2,5 haftaga qisqartirildi, shu jumladan keyingi ishlov berish va tekshirish-
Mashina uchun amaliy bo'lmagan panjara dizayni orqali sezilarli darajada og'irlikni kamaytirish
Standart issiqlik bilan ishlov berish va pardozlashdan keyin yuqori -o‘tish hosildorligi
Xaridor asl geometriyada jiddiy murosaga kelmasdan, qayta loyihalash muhokamasidan funktsional uskunaga o'tdi. Bu ko'pchilik jamoalar ishonchli qidiruvda izlayotgan amaliy natijadirMetall 3D bosilgan komponentlarishlab chiqaruvchi.
3D bosib chiqarish qachon mantiqiy bo'lsa (va qachon bo'lmasa)
Metall 3D bosib chiqarish avtomatik ravishda yaxshiroq yoki arzonroq emas. Muayyan sharoitlarda u eng yaxshi ishlaydi. Quyidagi taqqoslash biz murakkab aerokosmik geometriyalarda ko'radigan odatiy natijalarni aks ettiradi:
Murakkab aerokosmik qismlar uchun CNC va SLM
|
Faktor |
An'anaviy CNC |
SLM (AlSi10Mg) |
Amaliy ustunlik |
|
Materiallar chiqindilari |
Ko'pincha 10:1 - 20:1 |
Odatda 1,1: 1 - 1,5: 1 |
SLM |
|
Dizayn erkinligi |
Asbobga kirish bilan cheklangan |
Yuqori (panjaralar, ichki kanallar, qismlarni birlashtirish) |
SLM |
|
Prototip ishlab chiqarish vaqti |
4–12+ hafta |
1-3 hafta |
SLM |
|
Xarajatlarga sezgirlik |
Materiallar + ishlov berish vaqti + mahkamlash |
Mashina vaqti + kukun + post{2}}qayta ishlash |
Geometriyaga bog'liq |
|
Yuzaki tugatish |
Ishlov beril-ajoyib |
Muhim yuzalar uchun tugatishni talab qiladi |
CNC |
|
Eng yaxshi mos |
O'rta va yuqori hajmli, oddiyroq shakllar |
Murakkab geometriya, past va o'rta hajm |
Kontekst-bog'liq |
Yuqori hajmdagi oddiy prizmatik qismlar hali ham CNCni qo'llab-quvvatlaydi. Gibrid yondashuvlar - yaqin-to‘r shakli va tugatish-faqat muhim yuzalarga ishlov berish - odatda eng yaxshi umumiy natijani beradi.
TSS
Savol: 3D bosilgan alyuminiy aerokosmik qismlar uchun etarlicha kuchlimi?
Javob: Ko‘pgina ikkilamchi tuzilmalar, qavslar, korpuslar va issiqlik almashtirgichlar uchun jarayon boshqarilsa va keyingi ishlov berish mos bo‘lsa -. Birlamchi muhim tuzilmalar to'liq malaka ma'lumotlarini talab qiladi.
Savol: SLM va boshqa metall 3D bosib chiqarish usullari o'rtasidagi farq nima?
Javob: SLM kukunni to'liq eritadi va strukturaviy foydalanish uchun mos bo'lgan zich qismlarni ishlab chiqaradi. Bog'lovchi oqim yoki yo'naltirilgan energiyani to'plash kabi boshqa jarayonlar o'lcham, narx yoki ta'mirlash bo'yicha turli ehtiyojlarga xizmat qiladi.
Savol: SLM 3D bosib chiqarish prototipi narxi CNC bilan qanday taqqoslanadi?
Javob: Murakkab geometriyalarda xarid qilish -uchish nisbati yuqori bo‘lgan-SLM material chiqindilari va bir nechta sozlashlar hisobga olinsa, tez-tez raqobatbardosh yoki pastroq bo‘ladi. Oddiy qismlarda CNC odatda g‘alaba qozonadi.
Savol: 3D bosilgan alyuminiy qismlar aviatsiyada foydalanish uchun sertifikatlanishi mumkinmi?
Javob: Ha, agar ishlab chiqaruvchi materialning izlanishini, jarayonni nazorat qilishni va belgilangan malaka yo'nalishlariga rioya qilishni ta'minlasa.
Savol: Metall 3D bosma komponentlar ishlab chiqaruvchisi sifatida kimga qarash kerak?
Javob: Aerokosmik-navbatdagi alyuminiy qotishmalari, hujjatlashtirilgan sifat tizimlari,-uyda qayta ishlash va tekshirish-va funktsional qismlarni jadval bo‘yicha yetkazib berish bo‘yicha tajriba.
Agar sizda mavjud etkazib beruvchilar bilan muammolarga olib keladigan murakkab qism bo'lsa, chizmani yuboring. Biz sizga to'g'ridan-to'g'ri SLM alyuminiyining ishlab chiqarish qobiliyati, kutilayotgan xususiyatlar, yetkazib berish muddati va narxini - qamrab oladigan eng yaxshi yo'l - ekanligini, ortiqcha optimizmsiz baho beramiz.
Sunhingstones aerokosmik va boshqa talabchan ilovalar uchun metall 3D bosilgan komponentlarga e'tibor qaratadi. Geometriyaning o'zi asosiy cheklov bo'lsa, biz bilan bog'laning.