Metalli 3D-printimise töötlemisteenused: roostevaba terase / alumiiniumisulami / titaanisulami osade kohandamine

Kuna tööstuslik tootmine nihkub suure täpsuse, kergekaalulisuse ja isikupärastamise suunas, on metallist 3D-printimise teenustest koos nende eelistega {-nõudmisel kohandamine, struktuurne vabadus ja mitmekesised materjalid saanud põhilahendus kohandatud roostevabast terasest, alumiiniumist ja titaanisulamist osade jaoks. Olenemata sellest, kas tegemist on kõrge-temperatuurikindlate komponentidega kosmosetööstuses või meditsiiniliste implantaatide bioloogiliselt ühilduvate konstruktsioonidega, häirib see tehnoloogia traditsioonilisi tootmisprotsesse.

1. Traditsiooniliste protsesside materiaalne-struktuuridilemma: keerukus tähendab kompromissi

Traditsiooniline metallitöötlemine tugineb lahutavale tootmisele (nt freesimine ja treimine) või stantsimisele-(nagu survevalu ja sepistamine). Nende protsesside olemus põhjustab sageli kompromissi-materjali jõudluse ja konstruktsiooni keerukuse vahel. Näiteks sisemiste jahutuskanalite integreerimine roostevabast terasest osadesse nõuab traditsioonilist puurimist või montaaži, mis mitte ainult ei kahjusta materjali järjepidevust, vaid vähendab pingekontsentratsiooni tõttu ka väsimust. Kergekaaluliste alumiiniumisulamist konstruktsioonide freesimisel võib materjali eemaldamise määr kuni 70%, mis põhjustab kulude hüppelist tõusu. Titaanisulamite kõrge reaktsioonivõime tõttu on traditsiooniline keevitamine altid pragunemisele, mistõttu on keerukate konstruktsioonide töötlemine äärmiselt riskantne. Kuigi vormi vormimine võib saavutada teatud keerukuse, on vormi väljatöötamise tsükkel pikk, kulud kõrged ja kohandamine on pärast disaini valmimist keeruline, mistõttu see ei sobi väikeste{9}}partiide ja suure{10}}variandi kohandamiseks.

II. Metallist 3D-printimine: avab nii materjali jõudluse kui ka struktuuriuuendused

Metallist 3D-printimisel kasutatakse metallipulbri laser- või elektronkiirega sulatamist, seejärel ehitatakse osa kihthaaval üles, purustades täielikult traditsiooniliste protsesside materjali{1}}struktuuripiirangud.

Roostevaba teras: korrosioonikindluse tasakaalustamine keerukate konstruktsioonidega
316L roostevabast terasest osadele saab printida õhukeste seintega struktuurid (seina paksus kuni 0,5 mm) ja sisemised võred, mida on traditsiooniliste protsesside abil raske saavutada. See võimaldab vähendada kaalu üle 30%, säilitades samal ajal korrosioonikindluse, mistõttu kasutatakse neid laialdaselt keemiaseadmetes, toiduainete töötlemisel ja muudes valdkondades.

Alumiiniumisulam: kerge ja tugevuse sünergia
AlSi10Mg alumiiniumsulamit saab luua 3D-printimise abil, et luua biomimeetilisi kärgstruktuuri. Säilitades samaväärse tugevuse, on osade kaal 50% väiksem kui sepistatud osadel, mistõttu on see ideaalne valik drooniraamide ja autode vedrustuse komponentide jaoks.

Titaanisulam: biosobivus ja funktsionaalne integratsioon
Ti6Al4V titaanisulamist 3D-prinditud implantaadid võivad saavutada poorse struktuuri (poorsus 60%-80%), jäljendades inimese luu trabekulaarset struktuuri ja soodustades luurakkude kasvu. Nad integreerivad ka anduriliideseid operatsioonijärgse taastumise jälgimiseks.

III. Kohandatud teenuste põhiväärtus: masstootmisest kuni täpse kohaletoimetamiseni

Metallist 3D-printimise töötlemise teenuste peamine eelis seisneb "nõudmisel kohandamise" paindlikkuses:

Disainivabadus: kliendid peavad pakkuma vaid 3D-mudelit, et luua keerukaid struktuure, nagu sisemised voolukanalid, erikujulised-pinnad ja mitmest materjalist{2}}komposiidid, ilma disaini osas järeleandmisi tegemata.

Kiire iteratsioon: disaini muudatused nõuavad ainult digitaalmudeli kohandamist ja näidisprintimise saab lõpetada 24 tunni jooksul, lühendades oluliselt uurimis- ja arendustegevuse tsüklit.

Väike-partii ökonoomsus: vormide arendamine pole vajalik ja minimaalne tellimiskulu tüki kohta on võrreldav traditsioonilise masstootmisega, vabastades suure hulga kohandatud vajadusi, mis olid varem suurte minimaalsete tellimiskoguste tõttu hüljatud. IV. Tulevik: materjalide raamatukogu laiendamine ja tehnoloogiale juurdepääsu võimaldamine

Tänu tehnoloogilistele edusammudele laieneb metallide 3D-printimise materjalikogu roostevabast terasest, alumiiniumisulamitest ja titaanisulamitest kõrgel temperatuuril-, magneesiumisulamiteks ja kujumälusulamiteks. Samal ajal ajendavad vähenevad seadmete kulud ja intelligentne tarkvara selle tehnoloogia kasutuselevõttu alates tipptasemel-tootmisest kuni väikeste ja keskmise suurusega{4}}ettevõteteni.

Järeldus: metalli 3D-printimise töötlemise teenused on sisuliselt "materjali omaduste, konstruktsiooni disaini ja tootmistõhususe kolmekordne optimeerimine". Need vabastavad roostevaba terase korrosioonikindluse, alumiiniumisulamite kerge kaalu ja titaanisulamite biosobivuse traditsiooniliste protsesside piirangutest ning on selle asemel uuendusliku disaini lähtepunkt. Kui tootmine ei tee enam järeleandmisi keerukate struktuuride osas, kirjutavad tööstusliku kohandamise tulevikku laserkiir ja metallipulbri kiht.