가공 센터를위한 비 - 표준 액세서리를 만들기 위해 금속 3D 프린팅을 사용하는 방법은 무엇입니까?

一 {- 표준 액세서리를 만드는 데있어 주요 문제와 3D 프린팅 기술이이를 해결하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지
다음은 비 - 표준 가공 센터 액세서리의 일반적인 기능입니다.
복잡한 구조물이있는 부품에는 다면체 판금 부품, 직선이 아닌 강 모양의 금형 및 높은 - 정밀 기어가 포함됩니다. 기존 처리를 사용할 때는 다양한 프로세스를 사용해야하므로 공차가 쌓일 가능성이 높아집니다.
작은 배치 수요 : 연간 한 조각의 출력은 일반적으로 500 개 미만이며 금형을 만드는 비용은 전체의 30% 이상입니다.
비상 배달 압력 : 장비가 폐쇄되면 매시간 수천 달러가 소요될 수 있으므로 액세서리의 공급주기는 72 시간으로 줄여야합니다.
재료가 얼마나 잘 작동하는지에 대한 요구 사항 : 강한 강도 (800mpa 이상), 내마모성 (HRC50 이상) 또는 부식 저항 (1000 시간 이상에 대한 소금 스프레이 테스트)과 같은 특성이 있어야합니다.
금속 3D 프린팅 기술은 다음과 같은 기능으로 인해 위에 나열된 문제를 정확하게 해결합니다.
MODELLESS MANUFACTION : 3D 모델에서 직접 견고한 품목을 만들고, 곰팡이를 만들 필요성을 제거하고, 각 조각의 비용을 60% ~ 80% 줄이기;
복잡한 모양의 통합 성형 : SLM (선택적 레이저 용융) 기술은 각 층의 두께를 0.05mm 이내로 조절할 수 있습니다. 이를 통해 얇은 벽 (0.3mm 이상) 및 내부 채널 (φ 0.5mm 이상)과 같은 기존 방법으로 처리하기 어려운 특성으로 작업 할 수 있습니다.
재료 다양성 : 알루미늄 합금 (ALSI10mg), 스테인리스 스틸 (316L/17 - 4PH), 티타늄 합금 (TI6AL4V), 니켈 기반 합금 (Inconel 718)을 포함한 인기있는 가공 재료를 포함합니다.
빠른 반복 기능 : 설계를 변경하고 샘플을 제공하는 데 24 ~ 72 시간 밖에 걸리지 않으며 동시에 많은 버전을 확인할 수 있습니다.
2, 비 - 표준 가공 센터 부품에 대한 3D 인쇄 기술 개발
1. 디자인 최적화 단계
토폴로지 최적화 : ANSYS 및 Altair와 같은 프로그램을 사용하여 가볍지 만 강력한 것을 설계하므로 재료가 덜 필요합니다. 예를 들어, 한 회사는 공작 기계 기둥의 무게를 35% 줄이고 격자 구조를 최적화하여 12% 더 단단하게 만들었습니다.
DFAM (첨가제 제조를위한 설계) : "돌기 각도> 45도"및 "지지 구조 감소"와 같은 것들을 말하는 설계 표준을 깨뜨립니다. 내부 강화 갈비뼈가있는 중공 디자인은 특정 기어 박스 액세서리에 사용하여 생산 비용을 낮추면서 동적 균형 성능을 유지합니다.
Integration of many materials: Gradient material design is used to create functional zones. For example, the combustion chamber components have a composite construction with a copper alloy inner wall (thermal conductivity >380W/m · K) and a nickel-based alloy outer wall (temperature resistance >1000도).
2. 인쇄 과정 선택
SLM 기술은 정밀 가이드 레일과 스핀들 베어링 시트를 포함하여 매우 정확하고 매우 부드러운 표면을 갖는 것을 만드는 데 좋습니다. 백금 lim - x260a는 RA1.6 μm 거친 표면을 만들 수 있으며, 이는 공작 기계 가이드에 충분합니다.
WAAM (ARC ADDIATION MANUFACTURING) : 침대 프레임 및 기둥과 같은 큰 구조 부품의 프로토 타입을 신속하게 만들기 위해 증착 효율은 3-5kg/h이며 재료 활용률은 95%이상입니다.
EBM (Electron Beam Melting)은 GE Additive Arcam Q20 장비를 사용하여 인쇄 한 Inconel 718 터빈 디스크와 같은 높은 - 온도 합금 부품을 만드는 좋은 방법입니다. 이 부분은 원래 강도의 98%를 650 도로 유지합니다.
3. 품질 관리 및 포스트 - 처리
응력 완화 어닐링 (500–600도 /2–4 시간)은 인쇄시 내부 응력을 제거하고 가공 중에 왜곡을 중지하는 열처리 유형입니다.
정확한 가공 : CNC 짝짓기 표면 (이러한 구멍 및 샤프트)의 CNC 가공은 IT6 레벨에 적합한 크기인지 확인합니다.
비 - 파괴 테스트 : 산업 CT 스캔은 내부 결함 (다공성 0.5%)을 찾는 데 사용되며 초음파 테스트는 야금 결합의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다.
부식성은 표면을 처리하는 샌드 블라스팅, 연마 및 전기 도금과 같은 작동에 의해 향상됩니다. 예를 들어, 한 회사는 PVD 코팅 기술을 사용하여 도구를 3 배 더 길게 만듭니다.
3, 일반적인 사용 사례 및 혜택 검사
1. 복잡한 판금 부품 만들기
공작 기계 제조업체는 다면체 보호 덮개를 만들어야합니다. 이전의 스탬핑 방법에는 5 세트의 금형이 필요하며 15 일이 걸리며 120,000 위안이 필요합니다. SLM 인쇄의 경우 Huashu High Tech FS421M 장비를 사용합니다.
사이클 : 설계 최적화의 경우 2 일, 인쇄 48 시간, 총 8 일 동안 - 처리의 경우 3 일. 비용 : 재료의 32000 위안, 장비 감가 상각의 경우 18000 위안, 포스트 - 처리의 경우 5000 위안, 총 55000 위안. 혜택 : 배달 시간은 47%, 비용은 54%, 어셈블리 - 무료 통합 구조가 달성됩니다.
2. 똑 바르지 않은 수로 용 곰팡이 고정
부식 막힘은 하나의 사출 금형 물 회로의 냉각 효율을 30%줄였습니다. 전통적인 수리는 10 일이 걸리며 곰팡이를 분리하고 전선을 자르고 더 많은 지지대를 용접하는 것을 포함합니다. 레이저 클래딩 기술 사용 :
공정 : 손상된 영역에 Inconel 625 합금을 내려 놓고, 층 두께는 0.2 mm이고 50% 중첩 속도;
효과 : 수리 후, 물 유량은 설계 값의 95%로 되돌아 가고, 금형은 두 배나 길고, 수리 비용은 새로운 금형을 얻는 것의 15%에 불과합니다.
3. 정밀도가 높은 기어의 사용자 정의
특정 정밀 가공 센터에는 특수 비 - 표준 헬리컬 기어 (모듈 2.5, 치아 수 45, 나선 각도 15도)가 필요하지만 일반 기어 호빙 기술은 장비의 제약으로 인해이를 만들 수 없습니다. SLM 인쇄에는 EOS M 400-4 사용 :
정밀한 제어 : 멀티 - 레이저 협업 스캔을 통해 치아 프로파일 부정확성을 ± 0.02mm 이내에 유지할 수 있습니다.
성능 점검 : 벤치 테스트 후 기어 기어 박스 효율은 98.5%였으며 노이즈 레벨은 65dB 미만이었으며, 이는 높은 {- 최종 기계 도구가 필요합니다.