Jistgħu l-forom tal-istampar 3D tal-metall jiksbu konsistenza tal-lott?

一, Il-problema ewlenija bil-konsistenza tal-lott hija l-"diskontinwità" bejn il-laboratorju u l-workshop.
Il-prinċipju fundamentali tal-proċess tal-istampar 3D tal-metall huwa "tidwib u stivar saff b'saff", li jinkludi diversi aspetti multidimensjonali, inklużi r-regolamentazzjoni tal-enerġija tal-lejżer, uniformità tad-distribuzzjoni tat-trab u kontroll tal-gradjent tat-temperatura. F'ambjent tal-laboratorju, huwa faċli li tipprintja forom singoli ta'-kwalità għolja bl-użu ta' teknoloġija ta' preċiżjoni u spazji ristretti. Madankollu, meta niġu għall-manifattura tal-massa, il-kwistjonijiet li ġejjin isiru varjabbli ewlenin li jillimitaw il-konsistenza:
Fluttwazzjonijiet materjali: Id-differenzi fil-lottijiet tat-trab tal-metall, bħad-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli, l-ammont ta 'ossiġnu, u l-ammont ta' impuritajiet, għandhom impatt dirett fuq kemm il-metall jiċċirkola u jissolidifika matul il-proċess tat-tidwib. Dan jista 'jwassal għal differenzi fid-daqs jew fil-prestazzjoni fl-istess mudell tad-disinn meta stampat f'lottijiet differenti. Per eżempju, jekk il-livell ta 'ossiġnu fit-trab tal-liga tat-titanju jitla' b'0.01%, il-kapaċità tiegħu li jirreżisti l-għeja tista 'tinżel b'5% sa 10%.
Tieqa żgħira tal-proċess: Bidliet fil-qawwa tal-lejżer, veloċità tal-iskannjar, u ħxuna tas-saff ta 'ftit fil-mija biss (bidliet ta' qawwa ta '± 1% bħal dawn) jistgħu jinduċu xquq, porożità jew deformazzjoni. Pereżempju, il-ħxuna tal-ħajt tal-kanali interni tat-tkessiħ tax-xfafar tat-turbini tal-magni tal-inġenji tal-ajru għandha tinżamm bejn 0.3 u 0.5 mm. Jekk xi wieħed minn dawn il-parametri jinbidel, il-kanali jistgħu jiġu mblukkati jew l-istruttura tista 'tfalli.
Stabbiltà tat-tagħmir: Hekk kif il-ħinijiet tal-istampar imorru itwal, problemi b'tagħmir li qed jixjieħ inkluż telf ta 'enerġija tal-lejżer, drift tal-preċiżjoni tal-iskannjar tal-mera, u bidliet fit-temperatura tal-kavità tal-iffurmar se jammontaw bil-mod għal aktar żbalji. Grupp ta 'standards internazzjonali għamel test li wera li l-eżattezza dimensjonali tal-materjali stampati tista' tinżel minn ± 20 μ m sa ± 50 μ m wara li apparat wieħed jaħdem għal 500 siegħa dritta.
Inċertezza wara l-ipproċessar: Il-forom ħafna drabi jeħtieġ li jiġu sandblasted u illustrati wara li jkunu saru sabiex jissodisfaw standards ta 'ħruxija tal-wiċċ bħal Ra Inqas minn jew ugwali għal 0.8 μm. Dan il-metodu jista 'jikkawża żbalji dimensjonali ġodda, speċjalment f'mikrostrutturi bħal kanali tal-fergħat ta' passaġġi tal-ilma konformi, li l-magni standard mhux dejjem jistgħu jiżguraw li huma l-istess.
2, Avviż teknoloġiku: ħolqien ta 'mekkaniżmu għal kontroll sħiħ tal-katina li jiggarantixxi l-konsistenza
L-industrija bil-mod bniet ostaklu teknoloġiku għall-konsistenza tal-lott billi ħadmet flimkien f'erba 'dimensjonijiet fuq "ħardwer, softwer, proċess u materjali." Billi tuża kumpaniji ewlenin bħal Yunyao Shenwei bħala eżempji, is-soluzzjonijiet tagħhom jistgħu jinġabru fi tliet kategoriji ewlenin:
1. Stabbiltà tal-ħardwer: L-iffissar tal-problemi fis-sors
Sistema ta' tixrid ta' trab ta'-preċiżjoni għolja: tuża disinn ta' tibdil ta' trab mingħajr-kuntatt u disinn integrali ta' tibdil taċ-ċilindru biex iżżomm it-trab milli jitħalltu. Il-purità tat-trab telgħet għal aktar minn 99.9% grazzi għall-iskrinjar tal-vibrazzjoni u t-teknoloġiji tat-tneħħija tal-impurità tal-kamp manjetiku. Pereżempju, il-magni ta' Yunyao Shenwei jistgħu jikkontrollaw b'mod konsistenti l-ħxuna ta 'kull saff sa 2-10 μm, filwaqt li jiżguraw li t-trab jinfirex b'mod uniformi f'kull saff sa ± 5 μm.
Kontroll ta' ċirku-magħluq tal-enerġija tal-lejżer: Bl-użu ta' monitoraġġ-ħin reali tal-qawwa tal-lejżer, il-forma tal-post, u d-distribuzzjoni tal-enerġija, flimkien ma' algoritmi ta' kumpens dinamiċi, il-bidliet tal-enerġija jinżammu sa ± 0.5%. Kumpanija partikolari pproduċiet sistema ta 'skanjar sinkroniku ta' għaxar -laser li mhux biss tagħmel l-istampar ħames darbiet aktar mgħaġġel minn tagħmir tipiku, iżda wkoll tnaqqas il-ħruxija tal-wiċċ għal Ra Inqas minn jew ugwali għal 1.6 μ m billi tottimizza l-iskejjen fuq il-post.
Sistema ta 'kontroll ambjentali: Għandha modulu ta' kontroll tat-temperatura b'ħafna -żona u sistema ta 'ċirkolazzjoni ta' gass inert fil-kavità tal-iffurmar. Iżomm il-gradjent tat-temperatura fi ħdan ± 2 gradi u l-konċentrazzjoni tal-ossiġnu taħt il-50 ppm, li twaqqaf id-deformazzjoni tal-warping ikkawżata minn stress termali.
2. Ottimizzazzjoni tal-proċess: minn esperjenza-ibbażata fuq data-
Librerija ta 'parametri u simulazzjoni tal-proċess: Oħloq librerija ta' parametri tal-proċess li tinkludi materjali komuni bħal liga tat-titanju u azzar moffa. Imbagħad, uża analiżi ta 'elementi finiti (FEA) biex tissimula kif il-pool imdewweb se jġib ruħu maż-żmien, tbassar kif se tiddeforma, u ttejjeb l-istrutturi ta' appoġġ. Pereżempju, kumpanija waħda użat simulazzjoni biex tnaqqas id-distorsjoni tal-istampar taż-żennuni tal-fjuwil tal-magni tal-avjazzjoni minn 0.8mm għal 0.2mm.
Monitoraġġ onlajn u feedback f'ċirku magħluq: Uża kameras ta'-veloċità għolja u termometri infra-aħmar matul il-proċess tal-istampar biex tikseb informazzjoni importanti bħall-forma tal-pool imdewweb u d-distribuzzjoni tal-kamp tat-temperatura f'ħin reali. Uża algoritmi tat-tagħlim tal-magni biex tbiddel il-mogħdijiet tal-iskannjar u s-settings tal-enerġija fuq il-fly. Il-librerija ta 'proċess intelliġenti ta' Yunyao Shenwei għaqqad aktar minn 100,000 sett ta 'karatteristiċi materjali. Bi klikk waħda biss, tista 'ssib l-aħjar soluzzjoni ta' stampar, u tagħmel il-konsistenza tad-daqs aħjar għal ± 10 μm.
Stampar b'aktar minn tip wieħed ta 'materjal: Biex tissodisfa l-ħtiġijiet funzjonali ta' partijiet differenti tal-moffa, bħal reżistenza għall-ilbies u konduttività termali, għandek bżonn ittejjeb it-teknoloġija tal-istampar tal-materjal gradjent. Pereżempju, saff ta 'liga tar-ram b'konduttività termali eċċellenti jitqiegħed fuq il-wiċċ ta' kanal konformi, filwaqt li l-istruttura ewlenija hija mibnija minn liga ta 'titanju ta'-qawwa għolja. Dan isir bl-użu tat-teknoloġija tal-ġestjoni tal-interface tal-materjal biex toħloq rabta bla xkiel.
3. Traċċabilità tal-kwalità: mill-iċċekkjar ta 'oġġett wieħed għall-kontroll tal-proċess kollu
Twin Diġitali: Oħloq mudelli virtwali għal kull apparat, żomm rekord tal-istat tax-xogħol u l-issettjar tal-istampar tat-tagħmir attwali f'ħin reali, u uża t-teknoloġija tat-tewmin tad-data biex twissi dwar problemi possibbli qabel ma jseħħu. Din it-teknoloġija għenet lil negozju wieħed inaqqsu l-waqfien tat-tagħmir b'40% u jgħollu l-produzzjoni tal-istampar għal 98.5%.
Sistema kompluta ta' traċċabilità tal-kwalità tal-proċess li tinkludi l-ġestjoni tal-lottijiet tat-trab, iż-żamma ta' għajnejk fuq il-proċess tal-istampar, u l-ittestjar tal-prodott komplut, li kollha jiffurmaw katina ta' dejta b'ċirku magħluq-. Kull moffa, pereżempju, għandha t-tikketta diġitali tagħha stess li tista 'tiġi skennjata biex issib it-tagħmir tal-istampar tagħha, is-settings tal-parametri, il-lott tat-trab, u r-rapport tal-ittestjar. Dan jagħmilha faċli li ssib difetti u li n-nies jinżammu responsabbli.
Standards għal testijiet standardizzati: Jgħinu biex isiru standards internazzjonali għal affarijiet bħal proprjetajiet mekkaniċi (bħal reżistenza għat-tensjoni u ħajja tal-għeja), preċiżjoni dimensjonali (bħal analiżi tad-devjazzjoni tridimensjonali ta' CT scan-), kwalità tal-wiċċ (bħal kejl tal-interferometru tad-dawl abjad), u aktar. Dan se jgħin lill-industrija tikber b'mod standardizzat.
3, Prattika ta 'Industrijalizzazzjoni: Applikazzjoni fuq skala kbira mill-Avjazzjoni għall-Kura tas-Saħħa
Għandna bżonn nittestjaw il-valur reali tal-avvanzi tat-teknoloġija billi nużawhom fl-industrija. Bħalissa, il-forom tal-istampar 3D tal-metall jistgħu jagħmlu lottijiet ta' prodotti li huma konsistenti f'ħafna oqsma-high-end:
Aerospazjali: Il-COMAC C929 timpjega teknoloġija SLM biex tipprintja appoġġi tal-ġwienaħ magħmula minn liga tat-titanju. Jikseb devjazzjoni tad-daqs ta 'Inqas minn jew ugwali għal ± 15 μ m fil-produzzjoni tal-lott ta' 200 biċċa permezz ta 'kollaborazzjoni multi-laser u kontroll ta' ċirku-magħluq. Jgħaddi wkoll mill-ittestjar tal-għeja u jnaqqas il-piż bi 15%. It-topoloġija tal-kanal tat-tkessiħ riġenerattiv tejbet il-kamra tal-ispinta tar-rokits SpaceX, qatgħet iċ-ċiklu tal-istampar mis-soltu 6 xhur għal 3 ġimgħat u ppermettiet 500 test taċ-ċiklu tas-sħana mingħajr falliment.
Moffa medika: 3D-moffa stampata għal apparat ta 'fużjoni interbody ta' liga ta 'titanju poruż li jqassar iċ-ċiklu ta' injezzjoni minn 120 sekonda għal 45 sekonda u jgħolli r-rata ta 'ċertifikazzjoni tal-prodott minn 85% għal 99%; Il-moffa tal-kuruna dentali tal-liga tal-kromju tal-kobalt apposta tista 'tiġi personalizzata f'ġimgħatejn biss sa 3 ijiem, u meta jsiru 5000 biċċa f'daqqa, id-daqs dejjem ikun fi ħdan ± 20 μ m.
Moffa tal-karozzi: Ditta ġdida tal-vetturi tal-enerġija użat stampar 3D biex tagħmel forom tal-kaxxa tal-pakkett tal-batteriji, li qatgħu l-proċedura tal-iwweldjar minn 12 għal 3 u għamlu l-ġisem 20% aktar iebes. Waqqfet linja ta 'produzzjoni ta' stampar 3D li tista 'tagħmel 50,000 biċċa fis-sena. L-ispiża għal kull oġġett hija 35% inqas minn dik b'metodi tradizzjonali.