Metall 3D bosib chiqarish va an'anaviy quyma: zamonaviy va klassik ishlab chiqarish texnologiyalarining keng qamrovli tahlili

Ishlab chiqarish sohasida uzoq vaqtdan beri an'anaviy quyish texnikasi hukmron bo'lib kelgan, bu asrlar davomida rivojlangan asriy jarayon. Biroq, metall 3D bosib chiqarish texnologiyasining paydo bo'lishi metall qismlarni yaratishga qanday yondashishimizni inqilob qildi. Ushbu ikkita ishlab chiqarish usuli - metall 3D bosib chiqarish va an'anaviy quyma o'rtasidagi taqqoslash, qadimiy va zamonaviy texnikalar turli sohalarda ustunlik uchun kurashadigan kontrast haqida hikoya qiladi.

Ushbu batafsil taqqoslashda biz o'rtasidagi asosiy farqlarni o'rganamizTo'g'ridan-to'g'ri metall lazerli sinterlash (DMLS), metallni 3D bosib chiqarishda mashhur usul va an'anaviy quyish. Ushbu tadqiqot orqali biz qanday omillarni ko'rib chiqamiz, masalanqism dizayni, ishlab chiqarish miqdori, vayetkazib berish vaqtlariishlab chiqarish jarayonini tanlashga ta'sir qiladi.

Asoslarni tushunish: Metall 3D bosib chiqarish va an'anaviy quyma

Ushbu ikkita ishlab chiqarish jarayoni o'rtasidagi farqlarga sho'ng'ishdan oldin, keling, ularning eng oddiy shakllarida qanday ishlashini ko'rib chiqish orqali asosiy asosni yarataylik.

An'anaviy kasting: Qadimgi jarayon

Quyma - bu eritilgan metall (yoki plastmassa) oxirgi qism shaklidagi bo'shliqni o'z ichiga olgan qolipga quyilgan vaqtdan beri o'tgan texnikadir. Vaqt o'tishi bilan suyuq metall soviydi, qotib qoladi va qolip shaklini oladi. Keyin qotib qolgan qism qolipdan chiqariladi, undan so'ng har qanday tugatish ishlari, masalan, ishlov berish yoki parlatish kerak bo'lishi mumkin.

An'anaviy quyma keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun yuqori ishonchlilikni ta'minlasa-da, bu anisbatan sekin jarayon. Qoliplarni yaratish qimmat va ko'p vaqt talab qilishi mumkin, sovutish va qotib qolish bosqichi ko'pincha sekin. Bundan tashqari, yakuniy teginish zarurati umumiy vaqt jadvalini uzaytirishi mumkin.

Metall 3D bosib chiqarish: Qatlamma-qavat yondashuvi

Bundan farqli o'laroq, metall 3D bosib chiqarishdan foydalaniladiqo'shimchalar ishlab chiqarishqismlarni qatlam bilan qurish uchun. Bu jarayon odatda o'z ichiga oladikukunli metall or metall filamentlaryuqori quvvatli lazerlar yoki boshqa energiya manbalari tomonidan tanlab birlashtirilgan. Har bir qatlam qurib bo'lingandan so'ng, qurilish platformasi biroz pastga siljiydi va yangi kukun qatlami yotqiziladi.

Ushbu qatlam-qavat yondashuvi katta moslashuvchanlikni ta'minlaydi, bu bilan qismlarni yaratishga imkon beradimurakkab geometriyalarva yuqori aniqlik. Bosib chiqarish jarayonining o'zi ko'p vaqt talab qilishi mumkin bo'lsa-da, ayniqsa kattaroq qismlar uchun - natijalar ko'pincha an'anaviy quyish ta'minlay oladigan aniqlik va murakkablikdan oshib ketadi.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan asosiy omillar: qismlar dizayni, miqdorlari va etkazib berish vaqtlari

Foydalanish qarorimetall 3D bosib chiqarishga qarshian'anaviy kastingbir necha muhim omillarga, shu jumladanqismlar dizaynining murakkabligi, thekerakli qismlar miqdori, vayetkazib berish vaqtlariyetkazib berish uchun talab qilinadi. Keling, ushbu omillarni batafsilroq ko'rib chiqaylik.

Qism dizayni: Qaysi jarayon murakkablikni yaxshiroq hal qiladi?

Kasting: oddiy qismlarga mos keladi

Kasting - bu qismlarni yaratish uchun ajoyib tanlovdiroddiy geometriyalaryoki murakkab ichki xususiyatlarni talab qilmaydigan qismlar. Agar qismning dizayni nisbatan sodda bo'lsa, quyma samarali va tejamkor bo'lishi mumkin. Biroq, qismning murakkabligi oshgani sayin, an'anaviy quyma ma'lum cheklovlarga duch keladi.

• Oqim va tafsilotlardagi cheklovlar: bilan muomala qilgandakichik yoki murakkab xususiyatlar, kasting muammoli bo'ladi. Suyuq metall qolip ichidagi kichik kanallarga yoki murakkab bo'shliqlarga oqib o'tishda qiyinchiliklarga duch keladi, bu ko'pinchato'liq bo'lmagan yoki yomon shakllangan qismlar. Masalan, yupqa devorlari, ichki bo'shliqlari yoki murakkab geometriyalari bo'lgan qismlar quyma orqali to'g'ri shakllanmasligi mumkin.
• Qolib dizayni cheklovlari: Bundan tashqari, qolipning o'zi ham cheklovlarni keltirib chiqaradi. Murakkab qoliplarni yaratish nafaqat qimmat va ko'p vaqt talab qiladi, balki material oqimi, sovutish tezligi va qotib qolish paytida qisqarish kabi omillarni diqqat bilan ko'rib chiqishni talab qiladi.

Metall 3D bosib chiqarish: murakkablikda erkinlik

Farqli o'laroq,metall 3D bosib chiqarishmurakkab va murakkab dizaynlar bilan shug'ullanganda gullab-yashnaydi. Qatlam-qatlam jarayoni ishlab chiqaruvchilarga qismlarni yaratishga imkon beradinozik ichki tuzilmalar, murakkab geometriyalar, vamoslashtirilgan xususiyatlarkasting orqali bunga erishish deyarli mumkin emas.

• Murakkab dizaynlar: Kichik teshiklar, bo'shliqlar yoki ichki kanallar - quyish qiyin bo'lgan xususiyatlar - 3D-bosma qismda osongina yaratilishi mumkin.
• Moslashtirish: Agar dizayningiz tez-tez o'zgartirishlar yoki takrorlashni talab qilsa, metall 3D bosib chiqarish yangi qoliplar yoki asboblarni talab qilmasdan tez sozlash imkonini beradi. Shunchaki yangi dizayn faylini yuklang va ishlab chiqarish jarayonini davom ettiring.

Bundan tashqari,3D bosib chiqarishko'proq qo'llab-quvvatlaydiinnovatsion geometriyalarkabipanjarali tuzilmalar, ichki sovutish kanallari va materialdan foydalanishni kamaytiradigan va qismning ishlashini yaxshilaydigan organik shakllar.

Aniqlik: Qaysi jarayon yaxshiroq aniqlikni ta'minlaydi?

Kasting: bardoshlik va qisqarish bilan bog'liq qiyinchiliklar

Aniqlik haqida gap ketganda,an'anaviy kastingqiyinchilik tug'dirishi mumkin. To'qimalarining o'rtacha yuqori bardoshlik erishish mumkin bo'lsa-da,materialning qisqarishisovishi bilan yakuniy qismning o'lchamlari o'zgaruvchanligini keltirib chiqaradi. Bu hodisa deb nomlanadiquyma qisqarishi, suyuq holatdan qattiq holatga o'tganda metallning qisqarishi natijasidir.

• Assambleya masalalari: Yig'ishni talab qiladigan qismlar uchun quyma qo'shimcha qiyinchiliklarni keltirib chiqarishi mumkin. Murakkab yig'ilishlar ko'pincha payvandlash yoki payvandlashni talab qiladi, bu noaniqliklarni keltirib chiqaradigan va qismning umumiy yaxlitligini buzishi mumkin.
• Materiallarga va haroratga sezgirlik: To'qimalarining aniqligiga, shuningdek, ishlatiladigan materialning turi va uni quyish harorati ham ta'sir qiladi. Harorat yoki material sifatining engil o'zgarishi yakuniy qismdagi nomuvofiqliklarga olib kelishi mumkin.

Metall 3D bosib chiqarish: aniqlik va izchillik

Metall 3D bosib chiqarish haqida gap ketganda ustunlik qiladianiqlik. dan foydalanishlazerli sinterlash(DMLS kabi jarayonlarda) qismlar ustidan nozik nazorat qilish imkonini beradio'lchamlari, qismlarni ishlab chiqarishSAPR spetsifikatsiyalariga yaqindan rioya qiling.

• Nolga yaqin qisqarish: Metall 3D bosilgan qismlar minimal qisqarishga ega, chunki lazer boshqariladigan muhitda metall kukunini aniq birlashtirib, qismlarning loyihalashtirilgan o'lchamlarini saqlab turishini ta'minlaydi.
• Muvofiqlik: Chunki 3D bosib chiqarish juda yuqoriavtomatlashtirilganjarayon, u bir nechta partiyalarda izchil natijalarni taklif qiladi. Ushbu nazorat darajasi har bir qismning o'lchami, shakli va sirt qoplamasi jihatidan deyarli bir xil bo'lishini ta'minlaydi.

Bundan tashqari,3D bosib chiqarishbir zumda foyda keltiradifikr-mulohazaorqaliIshlab chiqarish uchun dizayn (DFM)ishlab chiqarish imkoniyatini ta'minlash va real vaqtda tavsiyalar berish uchun SAPR faylini tahlil qiladigan vositalar.

Qism hajmi: Har bir jarayon katta yoki kichik qismlarga qanday ishlov beradi?

Kasting: Kattaroq qismlar uchun ideal

An'anaviy quyma katta qismlarni yaratish uchun juda mos keladi, chunki u kabi narsalarni samarali ishlab chiqarishi mumkin.dvigatel bloklari, turbina pichoqlari, vako'prik komponentlari. Quymaning ko'lami va mustahkamligi uni yirik, katta hajmli qismlarni ishlab chiqarish uchun asosiy usulga aylantiradi.

Biroq, iqtisodiy jihatdan quyilishi mumkin bo'lgan qismlarning ko'lamida cheklov mavjud. Katta qism uchun qolipni yaratish uskunalar, makon va resurslarga katta sarmoya talab qiladi.

Metall 3D bosib chiqarish: o'lchamdagi chegaralarni surish

Vaholankimetall 3D bosib chiqarishodatda kichikroq qismlarni ishlab chiqarish bilan yaxshi tanilgan, zamonaviy yutuqlar kattaroq qismlarni ishlab chiqarishga ham imkon beradi. Ko'plab yuqori darajadagi3D metall printerlarkabi kattalikdagi qismlarni yaratishi mumkin31,5 dyuym x 15,7 dyuym x 19,7 dyuym (400 mm x 800 mm x 500 mm). Biroq, katta qismlar hali ham mavjuduzoqroq bosib chiqarish vaqtiva talab qilishi mumkinbir nechta bosib chiqarish seanslariyakunlash.

• Modulli ishlab chiqarish: Katta qismlar uchun,metall 3D bosib chiqarishkeyinchalik yig'ilishi mumkin bo'lgan kichikroq qismlarni yaratish imkoniyatini taklif qiladi. Bu ko'proq bo'lishi mumkintejamkormassiv qoliplarni talab qiladigan an'anaviy usullarga nisbatan yondashuv.

Miqdorni hisobga olish: Kam hajmli va yuqori hajmli ishlab chiqarish

Kasting: Yuqori hajmli ishlab chiqarish uchun eng yaxshisi

Quyma yuqori hajmli ishlab chiqarishda porlaydi. Qismlarning soni ortib borishi bilan jarayon tejamkor bo'ladi. Dastlabki xarajatlarqolip yaratishyuqori, lekin ishlab chiqarish miqyosi sari bir birlik narxi keskin pasayadi.

Biroq, kam hajmli yugurish uchun qoliplarni yaratish amoliyaviy yuk. Qolipni o'rnatish narxi va quyish quvvatini kutish vaqti kichik qismlarni ishlab chiqarishni amaliy bo'lmasligi mumkin.

Metall 3D bosib chiqarish: past hajmli samaradorlik

Aksincha, metall 3D bosib chiqarish uchun idealkam hajmli ishlab chiqarish. Kalıplar yoki asbob-uskunalarga ehtiyoj yo'qligi sababli, ishlab chiqaruvchilar an'anaviy quyish uchun dastlabki qo'shimcha xarajatlarsiz kichik qismlarni yaratishi mumkin.

• Ishlab chiqarishda moslashuvchanlik: Bir partiyada bir vaqtning o'zida bir nechta kichik qismlarni chop etish ishlab chiqarish vaqtini tezlashtirishi mumkin. Bundan tashqari,DMLSva boshqalar3D bosib chiqarishtexnikalar oson prototiplash va o'zgartirish imkonini beradi, keng ko'lamli qayta jihozlash yoki kechikishlarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi.

Yetkazib berish vaqti: ishlab chiqarishni tezlashtirish

Kasting: uzoq muddat

An'anaviy kastingda qo'rg'oshin vaqtlari juda uzoq bo'lishi mumkin, ayniqsayangi qoliplartalab qilinadi yoki qachonquyish zavodlariuzoq kutish ro'yxatlari bor. Agar sizda allaqachon mavjud mog'or bo'lsa ham,quyish jarayonio'zi bir necha hafta yoki hatto oylar talab qilishi mumkin, ayniqsa katta yoki murakkab qismlar uchun. Bundan tashqari, agar qolipda yoki dizaynda xatolar bo'lsa, vaqt jadvali tiklanadi.

Metall 3D bosib chiqarish: tez aylanish

Boshqa tarafdan,metall 3D bosib chiqarishyetkazib berish vaqtini keskin qisqartirishni ta'minlaydi. Ehtiyot qismlar ko'pincha ichida chop etilishi mumkinkunlar, hatto kattaroq, murakkabroq komponentlar uchun ham. Kattaroq qismlarni chop etish ko'proq vaqt talab qilishi mumkin bo'lsa-da,moslashuvchanlik va tezlikqo'shimcha ishlab chiqarish tomonidan taklif etiladitengsizan'anaviy usullar bilan solishtirganda.

Ilovalar: Qaysi usul turli sohalar uchun eng yaxshi ishlaydi?

Kasting: og'ir sanoatning asosi

An'anaviy quyma sanoatda ustunlik qilishda davom etmoqdaqism hajmivakuchtanqidiydir. U quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:

• Transport: Dvigatel bloklari, transmissiya korpuslari va suspenziya qismlari kabi avtomobil qismlari.
• Aerokosmik va dengiz: kabi komponentlarturbina pichoqlari, pervanellar, vastrukturaviy qismlar.
• Og'ir mashinalar: Talab qilinadigan katta qismlarkuchvachidamlilik, kabigidravlika tizimlarivadvigatel komponentlari.

Ushbu sohalar, dizayn murakkab xususiyatlarni talab qilmasa ham, quyishning mustahkam, katta hajmdagi qismlarni ishlab chiqarish qobiliyatidan foyda ko'radi.

Metall 3D bosib chiqarish: kashshof innovatsiyalar

Aksincha, metall 3D bosib chiqarish ko'pincha talab qilinadigan qismlar uchun ishlatiladianiqlik, moslashtirish, yokimurakkab geometriyalar. U muhim rol o'ynaydi:

• Prototiplash: Tezda prototiplarni ishlab chiqarish qobiliyatiishlab chiqarish darajasidagi metallarkompaniyalarning mahsulot ishlab chiqarishga yondashuvini o'zgartirdi.
• Aerokosmik: kabi murakkab qismlarturbina pichoqlari or yonilg'i nozullariichki sovutish kanallari yoki optimallashtirilgan shakllarni talab qiladi.
• Tibbiy asboblar: Bemorning anatomiyasiga moslashtirilgan maxsus implantlar, jarrohlik asboblari va protezlar.

Gibrid yondashuvlar: ikkala usuldan foydalanish

Qizig'i shundaki, ba'zi kompaniyalar hozir ikkala ishlab chiqarish usulining kombinatsiyasini o'rganmoqda. Masalan; misol uchun,metall 3D bosilgan qoliplarosonlashtirish uchun foydalanish mumkinquyish, ishlab chiqaruvchilarga qo'shimchalar ishlab chiqarishning moslashuvchanligi va an'anaviy quyma ishlab chiqarish samaradorligidan foydalanish imkonini beradi.

Tez taqqoslash: quyma va metall 3D bosib chiqarish

Xulosa: Metall ishlab chiqarishning kelajagi

Ikkalasi hammetall 3D bosib chiqarishvaan'anaviy kastingilovaga qarab alohida afzalliklarni taklif qiladi. An'anaviy quyma yuqori hajmlarda ishlab chiqarilgan katta, oddiy qismlar uchun eng yaxshi tanlov bo'lib qolsa-da,metall 3D bosib chiqarishsohasida ustunlik qiladimoslashtirish, murakkablik, vapast va o'rta hajmli yugurishlar.

As qo'shimchalar ishlab chiqarishrivojlanishda davom etmoqda, metall 3D bosib chiqarishning moslashuvchanligi va samaradorligi, ayniqsa, aniqlik va tezlikni talab qiladigan sohalarda an'anaviy to'qimalarning ustunligiga qarshi turishga tayyor.

Ko'pgina kompaniyalar uchun kelajak ani o'z ichiga olishi mumkingibrid yondashuv, har ikki dunyoning eng yaxshisini birlashtirgan. Metall 3D bosib chiqarishni, an'anaviy quyishni yoki ikkalasining kombinatsiyasini tanlaysizmi, har bir jarayonning kuchli tomonlari va cheklovlarini tushunish ishlab chiqarish ehtiyojlaringiz uchun eng to'g'ri qaror qabul qilishingizga yordam beradi.