Металл 3D хэвлэх ба уламжлалт цутгамал: Орчин үеийн болон сонгодог үйлдвэрлэлийн технологийн цогц шинжилгээ

Үйлдвэрлэлийн салбарт уламжлалт цутгах техникүүд ноёрхож ирсэн бөгөөд энэ нь олон зуун жилийн туршид хөгжиж ирсэн эртний үйл явц юм. Гэсэн хэдий ч металлын 3D хэвлэх технологи гарч ирснээр бид металл эд ангиудыг бүтээхэд хэрхэн хандах хандлагыг өөрчилсөн. Металл 3D хэвлэх ба уламжлалт цутгамал гэсэн хоёр үйлдвэрлэлийн аргыг харьцуулснаар эртний болон орчин үеийн техникүүд төрөл бүрийн салбарт ноёрхлын төлөө тэмцдэг ялгаатай байдлын түүхийг харуулж байна.

Энэхүү нарийвчилсан харьцуулалтаар бид тэдгээрийн хоорондын үндсэн ялгааг судлах болноШууд металлын лазер синтеринг (DMLS), металл 3D хэвлэх, уламжлалт цутгах зэрэгт түгээмэл хэрэглэгддэг арга. Энэ хайгуулаар дамжуулан бид хэрхэн хүчин зүйлүүдийг авч үзэх болнохэсгийн дизайн, үйлдвэрлэлийн тоо хэмжээ, бахүргэх хугацааүйлдвэрлэлийн процессыг сонгоход нөлөөлнө.

Үндсэн ойлголтыг ойлгох нь: Металл 3D хэвлэх ба уламжлалт цутгамал

Эдгээр хоёр үйлдвэрлэлийн процессын ялгааг судлахын өмнө тэдгээрийн хамгийн энгийн хэлбэрээр хэрхэн ажилладагийг харан суурь үзүүлэлтийг тогтооцгооё.

Уламжлалт цутгамал: Эрт дээр үеийн үйл явц

Цутгамал нь хайлсан металлыг (эсвэл хуванцар) эцсийн хэсгийн хэлбэрийн хөндийг агуулсан хэвэнд цутгадаг цаг хугацаатай арга юм. Цаг хугацаа өнгөрөхөд шингэн металл хөргөж, хатуурч, хөгц хэлбэрийг авдаг. Дараа нь хатуурсан хэсгийг хэвнээс нь салгаж, дараа нь боловсруулах, өнгөлөх гэх мэт өнгөлгөөний ажил хийх шаардлагатай болно.

Уламжлалт цутгамал нь их хэмжээний үйлдвэрлэлд өндөр найдвартай байдлыг санал болгодог ч энэ нь aхарьцангуй удаан үйл явц. Мөөгөнцөр үүсгэх нь үнэтэй бөгөөд цаг хугацаа их шаарддаг бөгөөд хөргөх, хатууруулах үе шат нь ихэвчлэн удаан байдаг. Нэмж дурдахад, өнгөлгөөний хэрэгцээ нь нийт хугацааг уртасгах болно.

Металл 3D хэвлэх: Давхаргатай арга

Үүний эсрэгээр металл 3D хэвлэлтийг ашигладагнэмэлт үйлдвэрлэлэд ангиудыг давхаргаар нь барих. Энэ үйл явц нь ихэвчлэн орнонунтаг металл or металл утасЭдгээрийг өндөр хүчин чадалтай лазер эсвэл бусад эрчим хүчний эх үүсвэрээр сонгон нэгтгэдэг. Давхарга бүрийг хийж дууссаны дараа угсралтын тавцан бага зэрэг доошилж, шинэ нунтаг давхарга хуримтлагдана.

Энэхүү давхрагын арга нь асар их уян хатан байдлыг бий болгож, эд ангиудыг бий болгох боломжийг олгодогнарийн төвөгтэй геометрүүдмөн өндөр нарийвчлалтай. Хэвлэх үйл явц нь өөрөө цаг хугацаа их шаарддаг, ялангуяа том хэсгүүдийн хувьд үр дүн нь ихэвчлэн уламжлалт цутгахаас өгч чадах нарийвчлал, нарийн төвөгтэй байдлаас давж гардаг.

Анхаарах гол хүчин зүйлүүд: Хэсгийн дизайн, тоо хэмжээ, нийлүүлэх хугацаа

Ашиглах шийдвэрметалл 3D хэвлэхэсрэгуламжлалт цутгамалзэрэг хэд хэдэн чухал хүчин зүйлээс хамаардагэд ангиудын дизайны нарийн төвөгтэй байдал, theшаардлагатай эд ангиудын тоо хэмжээ, болонхүргэх хугацаахүргэхэд шаардлагатай. Эдгээр хүчин зүйлсийг илүү нарийвчлан авч үзье.

Хэсгийн дизайн: Аль процесс нь нарийн төвөгтэй байдлыг илүү сайн зохицуулдаг вэ?

Цутгамал: Энгийн хэсгүүдэд тохиромжтой

Цутгамал нь эд ангиудыг бүтээхэд маш сайн сонголт юмэнгийн геометрүүдэсвэл нарийн төвөгтэй дотоод шинж чанарыг шаарддаггүй хэсгүүд. Хэрэв эд ангиудын загвар нь харьцангуй энгийн бол цутгах нь үр ашигтай, хэмнэлттэй байж болно. Гэсэн хэдий ч тухайн хэсгийн нарийн төвөгтэй байдал нэмэгдэхийн хэрээр уламжлалт цутгамал нь тодорхой хязгаарлалттай тулгардаг.

• Урсгал ба нарийвчилсан хязгаарлалт: Харьцахдаажижиг эсвэл нарийн төвөгтэй шинж чанарууд, цутгах нь асуудалтай болдог. Шингэн металл нь хөгц доторх жижиг суваг эсвэл нарийн хөндий рүү урсахад хүндрэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн үүсдэг.бүрэн бус эсвэл муу үүссэн хэсгүүд. Жишээлбэл, нимгэн хана, дотоод хоосон зай, нарийн төвөгтэй геометрийн хэсгүүд нь цутгах замаар зөв бүрдээгүй байж болно.
• Хэвний дизайны хязгаарлалт: Үүнээс гадна, хөгц өөрөө хязгаарлалттай байдаг. Нарийн төвөгтэй хэвийг бүтээхэд үнэтэй, цаг хугацаа шаардагддаг төдийгүй материалын урсац, хөргөлтийн хурд, хатуурах явцад агшилт зэрэг хүчин зүйлсийг анхааралтай авч үзэх шаардлагатай.

Металл 3D хэвлэх: Нарийн төвөгтэй байдлын эрх чөлөө

Үүний эсрэгээр,металл 3D хэвлэхнарийн төвөгтэй, нарийн төвөгтэй дизайнтай ажиллахад цэцэглэн хөгждөг. Давхаргатай процесс нь үйлдвэрлэгчдэд эд ангиудыг бий болгох боломжийг олгодогнарийн дотоод бүтэц, нарийн төвөгтэй геометрүүд, батохируулсан функцуудЭнэ нь цутгамалаар дамжуулан хүрэх бараг боломжгүй юм.

• Нарийн төвөгтэй дизайн: Цутгахад хэцүү жижиг нүх, хөндий эсвэл дотоод суваг зэргийг 3D хэвлэсэн хэсэгт хялбархан үүсгэж болно.
• Тохируулга: Хэрэв таны дизайныг байнга өөрчлөх эсвэл давталт хийх шаардлагатай бол метал 3D хэвлэх нь шинэ хэв, багаж хэрэгсэлгүйгээр хурдан тохируулах боломжийг олгодог. Зүгээр л шинэ дизайны файлыг байршуулж, үйлдвэрлэлийн процессыг үргэлжлүүлээрэй.

Түүнээс гадна,3D хэвлэхилүү дэмждэгшинэлэг геометрүүдгэх мэтторны бүтэц, дотоод хөргөлтийн суваг, органик хэлбэрүүд нь материалын хэрэглээг багасгаж, эд ангиудын гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

Нарийвчлал: Аль процесс нь илүү нарийвчлалтай болгодог вэ?

Цутгамал: Хүлцэл ба агшилттай холбоотой бэрхшээлүүд

Нарийвчлалын тухайдуламжлалт цутгамалсорилт байж болно. Хэдийгээр цутгах нь нэлээд өндөр хүлцэлд хүрч чаддаг чматериалын агшилтЭнэ нь хөргөхөд эцсийн хэсгийн хэмжээсийн өөрчлөлтийг бий болгодог. Энэ үзэгдэл гэж нэрлэгддэгцутгах агшилт, шингэн төлөвөөс хатуу төлөвт шилжих явцад металл агшилтын үр дүн юм.

• Ассемблейн асуудал: Угсрах шаардлагатай эд ангиудын хувьд цутгах нь цаашид хүндрэл учруулж болзошгүй. Нарийн төвөгтэй угсралт нь ихэвчлэн гагнах, гагнах шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь алдаа гаргаж, тухайн хэсгийн бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулдаг.
• Материал ба температурын мэдрэмж: Цутгах нарийвчлал нь ашигласан материалын төрөл, цутгах температураас хамаарна. Температур эсвэл материалын чанарын бага зэрэг өөрчлөлт нь эцсийн хэсэгт үл нийцэх байдлыг үүсгэж болно.

Металл 3D хэвлэх: Нарийвчлал ба тууштай байдал

Металл 3D хэвлэх нь маш сайннарийвчлал. -ийн хэрэглээлазер агломержуулалт(DMLS гэх мэт процессуудад) нь тухайн хэсгийг нарийн хянах боломжийг олгодогхэмжээсүүд, эд анги үйлдвэрлэх ньCAD техникийн үзүүлэлтүүдийг сайтар дагаж мөрдөх.

• Тэг агшилтын ойролцоо: Металл 3D хэвлэсэн эд ангиудын агшилт хамгийн бага байдаг, учир нь лазер нь хяналттай орчинд металл нунтагыг нарийн хайлуулж, эд ангиудын загвар хэмжээсээ хадгалах боломжийг олгодог.
• Тууштай байдал: 3D хэвлэх нь маш өндөр чанартай учраасавтоматжуулсанүйл явцын хувьд энэ нь олон багцад тогтвортой үр дүнг санал болгодог. Энэхүү хяналтын түвшин нь хэсэг бүр хэмжээ, хэлбэр, гадаргуугийн өнгөлгөөний хувьд бараг ижил байхыг баталгаажуулдаг.

Нэмж хэлэхэд,3D хэвлэхагшин зуурын ашиг туссанал хүсэлтдамжууланҮйлдвэрлэлийн дизайн (DFM)CAD файлд дүн шинжилгээ хийж, үйлдвэрлэх чадварыг баталгаажуулж, бодит цагийн зөвлөмжийг өгдөг хэрэгслүүд.

Хэсгийн хэмжээ: Процесс бүр том эсвэл жижиг хэсгүүдийг хэрхэн зохицуулдаг вэ?

Цутгамал: Том хэсгүүдэд тохиромжтой

Уламжлалт цутгамал нь том эд ангиудыг бүтээхэд тохиромжтой, учир нь ийм төрлийн эд зүйлсийг үр ашигтайгаар үйлдвэрлэх боломжтой.хөдөлгүүрийн блокууд, турбины ир, багүүрний бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Цутгамал хийцийн цар хүрээ, бат бөх чанар нь үүнийг том, том эд анги үйлдвэрлэх гол арга болгодог.

Гэсэн хэдий ч эдийн засгийн хувьд цутгаж болох эд ангиудын цар хүрээ хязгаарлагдмал байдаг. Их хэмжээний эд ангиудын хэвийг бий болгох нь тоног төхөөрөмж, орон зай, нөөцөд ихээхэн хөрөнгө оруулалт шаарддаг.

Металл 3D хэвлэх: Хэмжээгээр хил хязгаарыг түлхэж байна

байхадметалл 3D хэвлэхнь ерөнхийдөө жижиг эд анги үйлдвэрлэдэг гэдгээрээ илүү алдартай бөгөөд орчин үеийн дэвшил нь илүү том эд анги үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Олон дээд зэрэглэлийн3D металл хэвлэгчхэмжээтэй хэсгүүдийг үүсгэж болно31,5 инч x 15,7 инч x 19,7 инч (400 мм x 800 мм x 500 мм). Гэсэн хэдий ч том хэсгүүд нь хэвээр байна aилүү урт хэвлэх хугацаамөн шаардаж болноолон хэвлэх сессдуусгах.

• Модульчлагдсан үйлдвэрлэл: Том хэсгүүдийн хувьд,металл 3D хэвлэхДараа нь угсарч болох жижиг хэсгүүдийг бий болгох боломжийг санал болгож байна. Энэ нь илүү байж болнозардал багатайих хэмжээний мөөгөнцөр шаарддаг уламжлалт аргуудтай харьцуулахад арга.

Тоо хэмжээний талаар анхаарах зүйлс: Бага эзлэхүүнтэй харьцуулахад их хэмжээний үйлдвэрлэл

Цутгамал: Их хэмжээний бүтээл хийхэд хамгийн тохиромжтой

Цутгамал нь их хэмжээний үйлдвэрлэлд гялалздаг. Уг процесс нь эд ангиудын тоо нэмэгдэхийн хэрээр илүү хэмнэлттэй болдог. -ийн анхны зардалхөгц үүсэхөндөр боловч үйлдвэрлэлийн цар хүрээ нэмэгдэхийн хэрээр нэгжийн өртөг эрс буурдаг.

Гэсэн хэдий ч бага хэмжээний гүйлтэд зориулж хэвийг бий болгох нь асанхүүгийн дарамт. Мөөгөнцөр суурилуулах зардал, цутгах үйлдвэрийн хүчин чадал хүлээх хугацаа нь жижиг хэсгүүдийг ашиглах боломжгүй болгодог.

Металл 3D хэвлэх: Эзлэхүүн багатай

Үүний эсрэгээр металл 3D хэвлэх нь хамгийн тохиромжтойбага хэмжээний үйлдвэрлэл. Мөөгөнцөр, багаж хэрэгсэл шаардлагагүй тул үйлдвэрлэгчид уламжлалт цутгах анхны нэмэлт зардалгүйгээр жижиг хэсгүүдийг бий болгож чадна.

• Үйлдвэрлэлийн уян хатан байдал: Нэг багцад олон жижиг хэсгүүдийг нэгэн зэрэг хэвлэх нь үйлдвэрлэлийн хугацааг хурдасгадаг. Цаашлаад,DMLSболон бусад3D хэвлэхтехник нь хялбар загвар гаргах, өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд их хэмжээний дахин засварлах, саатал гаргах шаардлагагүй болно.

Ажиллах хугацаа: Үйлдвэрлэлийг хурдасгах

Casting: Удаан ажиллах хугацаа

Уламжлалт цутгамал хийх хугацаа нь маш урт байж болно, ялангуяа ийм үедшинэ хэвшаардлагатай эсвэл хэзээцутгах үйлдвэрүүдурт хүлээлгийн жагсаалттай. Хэдийгээр та аль хэдийн хөгцтэй байсан ч, theцутгах үйл явцЭнэ нь ялангуяа том эсвэл нарийн төвөгтэй хэсгүүдэд хэдэн долоо хоног, бүр хэдэн сар шаардагдана. Цаашилбал, хэв загвар эсвэл загварт алдаа гарсан тохиолдолд цагийн хуваарийг дахин тохируулна.

Металл 3D хэвлэх: Хурдан эргэлт

Нөгөө талаар,металл 3D хэвлэхнийлүүлэх хугацааг эрс багасгадаг. Эд ангиудыг ихэвчлэн дотор нь хэвлэж болноөдрүүд, илүү том, илүү төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд ч гэсэн. Хэдийгээр том хэсгүүдийг хэвлэхэд удаан хугацаа шаардагдах боловчуян хатан байдал, хурднэмэлт үйлдвэрлэлээр санал болгож байнахосгүйуламжлалт аргуудтай харьцуулахад.

Хэрэглээ: Янз бүрийн салбаруудад аль арга хамгийн сайн ажилладаг вэ?

Цутгамал: Хүнд үйлдвэрийн ноён нуруу

Уламжлалт цутгамал үйлдвэрүүд давамгайлсан хэвээр байнахэсгийн хэмжээболонхүч чадалшүүмжлэлтэй ханддаг. Энэ нь дараахь салбаруудад өргөн хэрэглэгддэг.

• Тээвэр: Хөдөлгүүрийн блок, дамжуулах хайрцаг, түдгэлзүүлэлтийн эд анги зэрэг автомашины эд анги.
• Агаарын болон тэнгисийн: зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдтурбины ир, сэнс, бабүтцийн хэсгүүд.
• Хүнд машин механизм: Шаардлагатай том хэсгүүдхүч чадалболонбат бөх чанаргэх мэтгидравлик системүүдболонхөдөлгүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Эдгээр үйлдвэрүүд нь хийц нь нарийн төвөгтэй шинж чанаруудыг шаарддаггүй ч цутгамал нь бат бөх, том хэмжээний эд анги үйлдвэрлэх чадвараас ашиг тус хүртдэг.

Металл 3D хэвлэх: Анхдагч инноваци

Үүний эсрэгээр метал 3D хэвлэх нь ихэвчлэн шаардлагатай эд ангиудад ашиглагддагнарийвчлал, тохируулга, эсвэлнарийн төвөгтэй геометрүүд. Энэ нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

• Прототип хийх: Прототипийг хурдан гаргах чадвартайүйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн металлкомпаниудын бүтээгдэхүүн боловсруулах арга барилыг өөрчилсөн.
• Сансар огторгуй: гэх мэт нарийн төвөгтэй хэсгүүдтурбины ир or түлшний хушуудотоод хөргөлтийн суваг эсвэл оновчтой хэлбэрийг шаарддаг.
• Эмнэлгийн хэрэгсэл: Өвчтөний анатомийн онцлогт тохирсон суулгац, мэс заслын багаж хэрэгсэл, протез.

Гибрид хандлага: Хоёр аргыг ашиглах

Сонирхолтой нь, зарим компаниуд одоо үйлдвэрлэлийн хоёр аргыг хослуулан судалж байна. Тухайлбал,металл 3D хэвлэсэн хэвхөнгөвчлөхөд ашиглаж болноцутгамал, үйлдвэрлэгчдэд нэмэлт үйлдвэрлэлийн уян хатан чанар, уламжлалт цутгамал үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хүртэх боломжийг олгодог.

Шуурхай харьцуулалт: Цутгамал ба металл 3D хэвлэх

Дүгнэлт: Металл үйлдвэрлэлийн ирээдүй

Хоёулааметалл 3D хэвлэхболонуламжлалт цутгамалхэрэглээнээс хамааран тодорхой давуу талыг санал болгодог. Уламжлалт цутгамал нь их хэмжээгээр үйлдвэрлэсэн том, энгийн эд ангиудын хувьд хамгийн сайн сонголт хэвээр байна.металл 3D хэвлэхсалбарт гарамгайтохируулга, нарийн төвөгтэй байдал, бабага-дунд хэмжээний гүйлт.

As нэмэлт үйлдвэрлэлүргэлжлүүлэн хөгжиж байгаа тул металлын 3D хэвлэлийн уян хатан байдал, үр ашиг нь уламжлалт цутгалтын давуу байдлыг, ялангуяа нарийвчлал, хурдыг шаарддаг салбаруудад сорилтод хүргэхэд бэлэн байна.

Олон компаниудын хувьд ирээдүйд aэрлийз хандлага, хоёр ертөнцийн шилдэгийг хослуулсан. Металл 3D хэвлэх, уламжлалт цутгамал эсвэл хоёуланг нь хослуулан сонгосон эсэхээс үл хамааран үйл явц бүрийн давуу болон хязгаарлалтыг ойлгох нь үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд хамгийн оновчтой шийдвэр гаргахад тусална.