Oes modd gweithgynhyrchu mowldiau mawr drwy argraffu metel 3D?

1. Cam mawr ymlaen mewn -argraffu metel 3D ar raddfa fawr: o'r labordy i'r ffatri
Y prif syniad y tu ôl i argraffu metel 3D yw pentyrru deunyddiau metel ar ben ei gilydd a defnyddio pelydrau ynni uchel fel laserau neu drawstiau electronau i wneud strwythurau cymhleth yn uniongyrchol. O ran gwneud mowldiau mawr, bu datblygiadau mawr mewn tri maes:
Ehangu fformat offer
Gall yr offer laser radiwm LiM-X1500H fowldio darnau sydd â maint 1290mm × 1180mm × 506mm. Gall argraffu rhannau crwn a sgwâr o beiriannau hedfan ar yr un pryd. Mae yna lawer o strwythurau gwag ac asennau atgyfnerthu yn y rhan hon. Mae angen prosesu bloc a splicing ar weithdrefnau traddodiadol, tra bod technoleg SLM yn torri'r cylch gweithgynhyrchu o fwy na 50% ac yn defnyddio mwy na 90% o'r deunydd trwy fowldio integredig. Yn bwysicach fyth, mae gan ei offer LiM-X800H+, a ddaeth allan yn 2024, uchder ffurfio rhwyd ​​o 2.5 metr ac roedd yn gallu gwneud cydrannau strwythurol troellog aloi titaniwm sy'n 418mm × 362mm × 2210mm mewn maint. Mae hyn yn profi bod yr offer yn ddigon sefydlog i wneud cydrannau mawr ac ysgafn.
Cydweithrediad rhwng llawer o laserau a gwella prosesau
Mae rheoli straen thermol yn broblem ar gyfer -printio ar raddfa fawr. Wrth argraffu dros fframiau awyrennau aloi titaniwm 6-metr, mae Leiming laser yn mabwysiadu technoleg cydweithredu laser aml-- i gael cyfradd gorgyffwrdd sbot laser i 30%. Pan gaiff ei ddefnyddio gyda dull dosbarthu powdr deinamig, mae hyn yn lleihau straen gweddilliol 40%, sy'n sicrhau bod dimensiynau'r rhannau hynod fawr (6295mm × 2198mm × 614mm) yn gywir. Mae dyluniad optimization topoleg y cyfnewidydd gwres aloi alwminiwm (569mm × 527mm × 512mm) hefyd yn dangos sut y gellir defnyddio technoleg SLM i gyfuno'r sianel llif a'r prif strwythur. Mae hyn yn dangos pa mor hyblyg yw'r dull ar gyfer systemau oeri cymhleth.
Arloesi mewn gweithgynhyrchu hybrid a-prosesu post
Mae Laiming Laser wedi datblygu datrysiad gweithgynhyrchu ychwanegion laser gwyrdd ar gyfer deunyddiau gwrth-fetel uchel fel copr pur. Mae'r system hon wedi llwyddo i argraffu siambrau gwthio copr pur a strwythurau esgyll afradu gwres. Mae'r dull hwn yn mynd y tu hwnt i derfyn amsugno laserau coch rheolaidd ar ddeunyddiau sy'n ymateb yn gyflym, gan wneud argraffu copr pur dair gwaith yn fwy effeithlon. Garwedd yr wyneb yw Ra<0.8 μ m, which meets the strict requirements for heat conductivity in the aerospace industry. At the same time, unique connecting technology has been created to satisfy the needs of huge moulds once they have been processed. Laser welding makes it easy to connect 3D printed pieces with traditional machining bases. This makes the structure stronger and speeds up the manufacturing process.
2. Defnydd diwydiant o weithgynhyrchu llwydni enfawr: o brofi syniadau i'w gwneud mewn symiau mawr
Mae argraffu metel 3D wedi cael ei ddefnyddio mewn-busnesau pen uchel ar gyfer gwneud mowldiau mawr, ac mae ei werth wedi'i brofi trwy-enghreifftiau o'r byd go iawn:
Integreiddio Ysgafn a Swyddogaethol mewn Awyrofod
Mae'r angen am fframweithiau drôn ysgafn yn yr economi uchder isel wedi arwain at ddefnyddio argraffu 3D ar raddfa fawr. Defnyddiodd Luming Laser y LiM-X260A i argraffu ffrâm drôn aloi titaniwm sy'n 153mm × 153mm × 25mm ac yn pwyso llai na 0.3kg. Mae optimeiddio topoleg yn lleihau nifer y rhannau a nifer y camau yn y broses gynhyrchu o 12 i 3. Mae'r cylch argraffu hefyd yn cael ei dorri i lawr i 5 awr. Mae'r senario hwn yn dangos y gall argraffu 3D metel ddod o hyd i gydbwysedd rhwng pwysau a chryfder strwythurol, sy'n bwysig iawn ar gyfer gwneud i offer awyrennau weithio'n well.
Offer ynni: rhoi systemau oeri cymhleth at ei gilydd mewn un darn
Mae dyluniad y sianel oeri mewn mowldiau cyfnewidydd gwres mawr yn cael effaith uniongyrchol ar effeithlonrwydd offer ynni niwclear. Mae angen i ddulliau traddodiadol ddrilio cannoedd o dyllau oeri i'r mowld. Mae argraffu 3D metel, ar y llaw arall, yn creu sianel ddŵr oeri gydymffurfiol sy'n torri pellter llif oerydd 60% ac yn hybu effeithlonrwydd trosglwyddo gwres 25%. Er enghraifft, defnyddiwyd technoleg SLM i argraffu mowld ar gyfer generadur stêm pŵer niwclear a oedd â sianel dŵr oeri a oedd ond yn 2mm o led. Roedd y llwydni hwn yn 1.2 metr o uchder ac roedd ganddo reolaeth tymheredd unffurf, a oedd yn datrys problem blinder deunydd sy'n digwydd pan fydd rhannau'n mynd yn rhy boeth mewn prosesau traddodiadol.
Gweithgynhyrchu Modurol: Gwneud Newidiadau Cyflym i Fowldiau Mawr
Mae'r rhan fwyaf o fowldiau panel ceir yn fwy na 3 metr, ac mae angen cylch cynhyrchu prawf o 6 i 8 wythnos ar ddulliau castio traddodiadol. Ac mae argraffu 3D metel yn lleihau'r amser y mae'n ei gymryd i wneud craidd llwydni i lawr i bythefnos trwy ei weithgynhyrchu'n uniongyrchol. Roedd brand penodol o gerbydau ynni newydd yn defnyddio technoleg DED i drwsio mowldiau castio marw mawr. Gosodwyd yr haen sy'n gwrthsefyll traul ar wyneb y mowld mewn 48 awr trwy fwydo a thoddi powdr ar yr un pryd. Yr haen atgyweirio oedd HRC52 caled, sydd 20% yn galetach na'r dull weldio nodweddiadol. Mae hyn yn golygu na fydd y mowld yn newid siâp oherwydd y parth yr effeithir arno gan wres.
3. Heriau Technolegol a Thueddiadau'r Dyfodol: O Flaenau Ar Un Pwynt i Ailstrwythuro'r Amgylchedd
Er bod gan argraffu metel 3D ar raddfa fawr lawer o botensial, mae ganddo dair problem fawr o hyd y mae angen eu datrys cyn y gellir ei ddefnyddio'n eang:
Rheoli costau a pherfformiad deunyddiau
Mae angen deunyddiau sydd wedi'u diffodd a'u caledu ar wneud llwydni, ond gall argraffu 3D oeri'r deunyddiau'n gyflym, a all eu gwneud yn fwy brau. Yr ateb yw gwneud powdr dur heneiddio isel o straen martensitig a'i drin i'w wneud yn anos i 52HRC. Gan ddefnyddio techneg argraffu deunydd graddiant, rhoddir gorchudd caled ar wyneb y mowld wrth gadw matrics caled yn yr ardal graidd. Mae hyn yn cydbwyso ymwrthedd gwisgo ac ymwrthedd effaith.
Profi am sefydlogrwydd ac ansawdd yn y broses
Wrth argraffu ar raddfa fawr, gallai gorgynhesu lleol neu halogiad powdr achosi i'r gyfradd namau godi. Mae'r diwydiant yn pwyso am dechnolegau monitro mewn-situ, fel yr offer LiM-X800H+ sy'n cyfuno delweddwyr thermol isgoch a systemau monitro pyllau toddi â laser radiwm. Gall y dechnoleg hon newid cryfder y laser mewn amser real a thorri nifer y diffygion o 3% i 0.5%. Ar yr un pryd, gall modelau rhagfynegi diffygion seiliedig ar AI ddod o hyd i ffactorau risg ymlaen llaw trwy edrych ar ddata print y gorffennol, sy'n helpu i gadw ansawdd yn sefydlog hyd yn oed yn fwy.
Cydweithio a safoni yn y gadwyn ddiwydiannol
Mae gwneud mowldiau enfawr yn gofyn am gyfuno sawl cam, megis argraffu 3D, peiriannu CNC, a thriniaeth wres. Mae GF Processing Solutions wedi lansio datrysiad gweithgynhyrchu "rhannau hybrid" sy'n defnyddio gweithfannau awtomataidd i gyfuno prosesau tynnu ac ychwanegion yn ddi-dor. Mae hyn yn lleihau'r amser y mae'n ei gymryd i wneud mowldiau 40%. Mae cyflwyno safon ISO/ASTM 52921 hefyd yn gosod safonau ar gyfer ffactorau pwysig fel goddefiannau dimensiwn a garwedd arwyneb ar gyfer argraffu 3D metel ar raddfa fawr. Mae hyn yn ei gwneud hi'n bosibl i'r diwydiant ddefnyddio'r dechnoleg hon ar raddfa eang.