औद्योगिक निर्माण में उपयुक्त धातु 3 डी प्रिंटिंग उपकरण कैसे चुनें?

1, तकनीकी मार्ग मिलान: प्रक्रिया प्रतिनिधित्व के पीछे तर्क की तह तक जाना
वर्तमान मानकधातु 3 डी मुद्रणप्रौद्योगिकी एक "तीन पैर" पैटर्न प्रदान करता है:
लेजर चयनात्मक पिघलने (LPBF): EOS M 400-4 चार लेजर सिस्टम 200-1000W फाइबर लेजर का उपयोग करके 20 और 50 माइक्रोन के बीच परत की मोटाई को नियंत्रित करता है। यह प्रणाली एयरोस्पेस उद्योग में जटिल प्रवाह चैनल भागों बनाने के लिए अच्छी है। इसके बारे में सबसे अच्छी बात यह है कि आप माइक्रोस्ट्रक्चर को नियंत्रित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातु केंद्रीय निकला हुआ किनारा पट्टी जो कि C919 के लिए बनाई गई प्लैटिनम बल ने लेजर पावर को बदलकर समय के साथ अनाज के आकार को 50 माइक्रोन से 200 माइक्रोन तक बदल दिया है, जो इसे थकान के खिलाफ 18% मजबूत बनाता है।
इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (EB - PBF): ARCAM EBM Q20Plus मशीन 650 डिग्री पर एक वैक्यूम में 1000 मिमी g/h की गति से चीजों का निर्माण करने के लिए एक 3KW इलेक्ट्रॉन बीम को नियुक्त करती है। यह उच्च - तापमान मिश्र धातु टरबाइन डिस्क के निर्माण के लिए इसे महान बनाता है। इस तकनीक के साथ, जीई एविएशन ने 12 महीने से 3 सप्ताह तक लीप इंजन के लिए सिंगल क्रिस्टल टरबाइन ब्लेड बनाने में लगने वाले समय में कटौती की है और अनाज की सीमा दोषों की दर को 0.03%तक कम कर दिया है।
चिपकने वाला स्प्रे (BJ): डेस्कटॉप मेटल शॉप सिस्टम प्रति सेकंड चिपकने वाली 2000 बूंदों को जमा करने के लिए ड्रॉपलेट स्प्रे तकनीक का उपयोग करता है। इसके बाद यह 1200 डिग्री की कमी वाले सिंटरिंग प्रक्रिया से गुजरता है, जिससे पता चलता है कि टूल स्टील मोल्ड्स बनाना सस्ता है। इस तकनीक का उपयोग एक निश्चित कार निर्माता द्वारा अनुरूप शीतलन चैनलों के साथ इंजेक्शन मोल्ड बनाने के लिए किया जाता है। यह इंजेक्शन चक्र के समय को 28% तक काटता है और पिछले तरीकों की तुलना में मोल्ड को 3.2 गुना अधिक लंबा बनाता है।
चुनने से पहले सोचने के लिए महत्वपूर्ण बातें:
LPBF तकनीक जटिल आंतरिक गुहा संरचनाओं के लिए बेहतर है।
यह सलाह दी जाती है कि उपकरण वैक्यूम कंट्रोल क्षमता को उच्च - तापमान मिश्र धातु सामग्री (5 × 10⁻} पीए से कम या बराबर) के लिए जांचा जा सकता है।
बड़े - पैमाने के उत्पादन के लिए, गिरावट के दौरान BJ प्रौद्योगिकी की संकोचन दर (आमतौर पर 1.8-2.2%) की जाँच की जानी चाहिए।
2, सामग्री प्रणाली संगतता: पिछली प्रक्रिया सीमा प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण कारक
20 से अधिक सामग्री हैं जो मेटल 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक पूर्ण प्रणाली बनाते हैं, जिसमें 17 - 4ph स्टेनलेस स्टील, इनकोल 718 निकेल-आधारित मिश्र धातु, Ti6al4v टाइटेनियम मिश्र धातु, और अन्य शामिल हैं। चुनते समय, आपको बहुत ध्यान देना चाहिए:
पाउडर विशेषताओं का अनुकूलन: EOS M 300-4 90% या उससे अधिक के गोलाकारता और 25s/50g या उससे कम की एक हॉल प्रवाह दर के साथ समान रूप से फैलाने वाले पाउडर में सबसे अच्छा है। एक मेडिकल कंपनी जिसने 85% के गोलाकारता के साथ कोबाल्ट क्रोमियम मिश्र धातु पाउडर का उपयोग किया था, ने पाउडर फैलने वाले तंत्र को जाम करने की संख्या में 37% को बढ़ावा दिया।
कई सामग्रियों को संसाधित करने की क्षमता: Farsoon FS121M-8 टाइटेनियम मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और मोल्ड स्टील के बीच एक मॉड्यूलर पाउडर फीडिंग सिस्टम के लिए धन्यवाद जल्दी से परिवर्तित हो सकता है। यह 45 मिनट से कम समय में ऐसा कर सकता है, जो विभिन्न प्रकारों के छोटे बैच निर्माण के लिए एकदम सही है।
नई सामग्री बनाना: प्लैटिनम लाइट बीएलटी - S800 उपकरण में डायनेमिक पाउडर फैलने वाली तकनीक होती है जो 15 और 53 माइक्रोन के बीच कण आकार के साथ नैनोक्रिस्टलाइन पाउडर को संभाल सकती है। यह उच्च - ताकत एल्यूमीनियम मिश्र धातु A20X की छपाई के साथ मदद करता है और भागों को 620mpa की तन्य शक्ति देता है।
कैसे जांचें:
उपकरण के निर्माताओं से आपको एक सामग्री प्रमाणन चेकलिस्ट देने के लिए कहें, जैसे कि नासा एमएफएस -30301 मानक।
पाउडर उपयोग दर (LPBF प्रौद्योगिकी: 45-65%, EB - PBF प्रौद्योगिकी: 70-85%) की जांच करने के लिए छोटे - स्केल टेस्ट उत्पादन करें।
विभिन्न सामग्रियों के तहत, अवशिष्ट तनाव (अनुशंसित 200MPA) के स्तर की जांच करें।
3, उत्पादन दक्षता का मूल्यांकन: एक मशीन के प्रदर्शन से पूरे सिस्टम की दक्षता में परिवर्तन
औद्योगिक - ग्रेड उपकरण चुनने के लिए, आपको एक तीन - आयामी मूल्यांकन मॉडल सेट करना होगा:
एकल मशीन दक्षता का सूचकांक:
स्कैनिंग की गति: Huashu का 12 लेजर सिस्टम FS811M - 12 एक उच्च तकनीक वाला स्कैनर है जो 20000 मिमी/s की गति से स्कैन कर सकता है, जो एक एकल लेजर डिवाइस की तुलना में नौ गुना तेज है।
इमारत कितनी तेजी से बढ़ती है: जीई एडिटिव आइडिया लेजर एम 2 सीरीज़ 45 सेमी/एच तक पहुंच सकती है, जो कार इंजन सिलेंडर ब्लॉकों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए पर्याप्त है।
मोल्ड का आकार: प्लेटिनम BLT - S1000 की मोल्डिंग क्षमता 1000 1000 800 मिमी है, जिसका अर्थ है कि यह एक ही बार में एक हवाई जहाज के पूरे लैंडिंग गियर को प्रिंट कर सकता है।
उत्पादन की रेखा जो स्वयं चलती है: एएम फैक्टरी समाधान, जो ईओएस और सीमेंस द्वारा एक साथ काम कर रहा था, पूरी तरह से पाउडर के संचलन और एजीवी के माध्यम से भागों के चयन और स्थिति को स्वचालित करता है। यह उपकरणों का उपयोग 82%तक बढ़ाता है।
डिजिटल ट्विन सिस्टम: Renishaw AM400 रेनम फ्लेक्स सॉफ्टवेयर के साथ आता है जो यह दिखा सकता है कि वास्तविक समय में मुद्रण प्रक्रिया के दौरान तनाव कैसे फैलता है। यह दरार की दर को 0.5%से कम कर देता है।
ऊर्जा उपयोग का प्रबंधन:
LPBF उपकरण आमतौर पर 8 से 12 किलोवाट/घंटा ऊर्जा का उपयोग करता है, और संयंत्र के बिजली वितरण प्रणाली पर शिखर शक्ति के प्रभाव को देखने की आवश्यकता होती है।
प्लैटिनम टेक्नोलॉजी की एनर्जी रिकवरी सिस्टम उपकरण से गर्म पाउडर तक अपशिष्ट गर्मी का उपयोग कर सकता है, जो समग्र ऊर्जा उपयोग में 18%की कटौती करता है।
एक लाभ गणना का उदाहरण: एक एयरलाइन फर्म तीन अलग -अलग तकनीकी समाधानों को देखती है:
पारंपरिक पाँच - एक्सिस मशीनिंग के एक टुकड़े की लागत, 85,000 है और चक्र का समय 45 दिन है।
LPBF प्रिंटिंग:, 32,000 प्रति यूनिट, 7 दिन पूरा करने के लिए (पोस्ट - प्रसंस्करण की आवश्यकता है)
EB - PBF प्रिंटिंग की इकाई लागत, 28,000 है, और चक्र की अवधि 5 दिन (शुद्ध गठन के पास) है।
अंतिम विकल्प EB - PBF तकनीक था, जिसने वार्षिक निर्माण क्षमता को 120 टुकड़ों से 1200 टुकड़ों तक बढ़ा दिया और इन्वेंट्री टर्नओवर को 400%तक बढ़ा दिया।
4, सुनिश्चित करने के लिए प्रणाली सुनिश्चित करें: विश्वसनीयता इंजीनियरिंग की तह तक पहुंचना
औद्योगिक - ग्रेड उपकरण के लिए, गुणवत्ता नियंत्रण के चार चरणों को सेट किया जाना चाहिए:
प्रक्रिया की निगरानी:
पिघले हुए पूल की निगरानी करना: ईओएस एम 400-4 में एक पाइरोजेनेसिस सेंसर होता है जो वास्तविक समय में 1000 पिघले हुए पूल के तापमान ढाल पर नज़र रख सकता है, जो अनाज की वृद्धि को स्थिर रखने में मदद करता है।
फाइंडिंग पाउडर: हुशू हाई टेक FS273M 0.01 मिमी पर एक बंद लूप में प्रत्येक परत की मोटाई को समायोजित करने के लिए एक लेजर प्रोफाइलर को नियुक्त करता है।
पोस्ट - प्रसंस्करण के लिए संगतता:
हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (हिप): आपको यह जांचने की आवश्यकता है कि उपकरणों का कक्ष आकार और मुद्रित आइटम एक दूसरे के करीब हैं (उदाहरण के लिए, क्विंटस QIH-9 उपकरण उन भागों को संभाल सकते हैं जो 600 900 मिमी व्यास में हैं)।
सैंडब्लास्टिंग का उपयोग करके उपचार: पतली - दीवारों को क्षतिग्रस्त होने से रखने के लिए, उपकरणों को बहु - स्टेज प्रेशर कंट्रोल (0.1–0.6mpa) की आवश्यकता होती है।
परीक्षण जो नुकसान नहीं करता है:
औद्योगिक सीटी: YXLON FF35 CT उपकरण 0.05 मिमी के रूप में छोटे दोषों को पा सकते हैं, जो कि एयरोस्पेस उद्योग की आवश्यकता है।
एडी धाराओं के साथ परीक्षण: एडडीफी इकोबरा तकनीक टाइटेनियम मिश्र में दरारें 0.02 मिमी के रूप में गहरी पा सकती है।
प्रमाणन मानकों के लिए संदर्भ:
एयरोस्पेस: AC7114/3 NADCAP से
चिकित्सा उपकरणों के लिए आईएसओ 13485 और एएसटीएम F3184
कार उद्योग में वीडीए 6.3 प्रक्रिया का ऑडिट