A all argraffu metel 3D leihau'r gyfradd sgrap wrth gynhyrchu llwydni?

一, Y broblem gwastraff wrth wneud llwydni traddodiadol: y broblem ddwbl o wastraffu deunyddiau a cholli effeithlonrwydd
Defnyddir y dull "prosesu tynnol" wrth wneud llwydni traddodiadol. Mae hyn yn golygu bod deunyddiau'n cael eu tynnu'n araf trwy gyfres o gamau, megis troi, melino, plaenio a malu, nes cyrraedd y siâp a ddymunir. Mae tair problem strwythurol allweddol gyda'r llwybr proses hwn:
Cyfradd isel o ddefnydd deunydd: Er enghraifft, wrth wneud mowldiau castio marw ar gyfer pennau silindr injan modurol, mae dulliau nodweddiadol yn gofyn am brosesu'r ingot dur cyfan yn fowld, a all gymryd hyd at 70% o'r deunydd i ffwrdd. Yn seiliedig ar niferoedd gan un cwmni, mae eu gweithdy llwydni yn defnyddio 1200 tunnell o ddur y flwyddyn. O hynny, mae 840 tunnell yn cael ei droi'n sothach a dim ond 360 tunnell yn cael ei droi'n eitemau defnyddiol.
Mae'n cymryd 12 i 15 cam i fynd o baratoi'r deunyddiau crai i ddosbarthu'r cynnyrch terfynol. Gall gymryd hyd at 2 i 3 mis i wneud un set o fowldiau. Mae'r prosiect datblygu llwydni pecyn batri ar gyfer cwmni cerbydau ynni newydd penodol wedi'i wthio'n ôl wyth mis ers y bu'n rhaid ei ail-wneud sawl gwaith. Mae hyn wedi costio mwy nag 20 miliwn yuan i'r cwmni.
Terfynau strwythurol anodd: Mae'n anodd gwneud mowldiau â nodweddion cymhleth fel sianeli oeri cydffurfiol a strwythurau dellt ysgafn gan ddefnyddio dulliau traddodiadol. Er mwyn gwneud mowldiau bloc patrwm, mae angen i fusnes teiars penodol dorri'r teiar cyfan yn fwy nag 20 adran a gweithio ar bob un yn annibynnol cyn eu rhoi i gyd at ei gilydd. Nid yn unig y mae hyn yn codi'r gyfradd gwastraff, ond mae hefyd yn gwneud y llwydni yn llai cywir.
2, Datblygiad argraffu metel 3D: newid patrwm o "dynnu" i "ychwanegyn"
Mae argraffu metel 3D yn adeiladu gwrthrychau tri dimensiwn trwy bentyrru powdrau metel neu wifrau ar ben ei gilydd, sy'n mynd yn gwbl groes i'r ffordd y gwneir pethau fel arfer. Mae hefyd yn dangos tair prif fantais ar gyfer rheoli gwastraff:
1. Naid fawr yn y gyfradd defnyddio deunydd: o 30% i 90%
Wrth wneud strwythurau cymhleth fel ceudodau llwydni a sianeli oeri â llaw, mae angen llawer o lwfans peiriannu, sy'n arwain at lawer o wastraffu deunydd . 3Mae technoleg argraffu D yn gyrru gweithgynhyrchu'n uniongyrchol gan ddefnyddio modelau CAD, ac mae'n defnyddio cymaint o ddeunydd â'r darnau eu hunain yn unig. Gan ddefnyddio technoleg SLM, gwnaeth cwmni penodol lwydni cragen gyriant trydan aloi alwminiwm sy'n defnyddio 92% o'r deunydd yn lle'r 35% y mae dulliau safonol yn ei ddefnyddio. Mae hyn yn arbed 180 cilogram o ddeunydd aloi alwminiwm bob set o fowldiau.
Yn bwysicach fyth, mae argraffu 3D yn gwneud dyluniad "optimeiddio topoleg" yn bosibl, a all ddefnyddio llai o ddeunydd tra'n dal i fod yn gryf. Defnyddiodd cwmni hedfan penodol optimeiddio topoleg i wneud mowld cefnogi adain aloi titaniwm sydd 30% yn ysgafnach ac yn defnyddio 45% yn llai o ddeunydd tra'n dal i berfformio yr un ffordd.
2. Y gallu i wneud strwythurau cymhleth: cael gwared ar ffynhonnell sylfaenol y gwastraff
Achos defnydd cyffredin ar gyfer argraffu 3D i dorri i lawr ar wastraff yw'r sianel oeri cydffurfiol, sy'n anodd gweithio gyda hi gan ddefnyddio dulliau traddodiadol. Trwy adeiladu sianeli oeri dendritig troellog a biomimetig y tu mewn i'r mowld sy'n ffitio siâp y cynnyrch yn berffaith, gellir hybu'r effeithlonrwydd oeri fwy na thair gwaith. Gwnaeth cwmni penodol lwydni castio marw ar gyfer hambwrdd batri cerbydau ynni newydd. Mae'n defnyddio cylched dŵr cydffurfiol printiedig 3D, sy'n torri'r cylch oeri o 45 eiliad i 18 eiliad, yn codi cyfradd cymhwyster y cynnyrch o 92% i 99.5%, ac yn arbed 12 tunnell o wastraff dur trwy dorri i lawr ar nifer y mowldiau prawf.
Mae'r gallu i wneud strwythurau dellt printiedig 3D hefyd yn bwysig ym maes dylunio ysgafn. Gwnaeth cwmni penodol fowld pigiad ar gyfer offer trydan. Trwy wneud strwythur dellt hecsagonol gwag yn yr ardal nad yw'n cario pwysau, torrwyd pwysau'r mowld 25%, torrwyd 30% ar faint o ddeunydd a ddefnyddiwyd, a thorrwyd yr amser a gymerodd i oeri 15% gan y gallai ddal llai o wres.
3. Gwiriad iteriad cyflym: torri i lawr ar faint o sbwriel a gynhyrchir yn ystod cynhyrchu treial
I wneud mowld traddodiadol, mae'n rhaid i chi fynd trwy sawl rownd o gylchoedd addasu cynhyrchu prawf, ac mae pob cynhyrchiad treial yn creu llawer o wastraff. Roedd busnes cerbydau yn gweithio ar fowld dangosfwrdd newydd ar gyfer model car newydd, ond bu'n rhaid taflu'r tair rownd gyntaf o fowldiau prawf oherwydd diffygion dylunio. Creodd hyn 45 tunnell o wastraff. Gall y cylch "prawf print dylunio" ddigwydd yn gyflym gyda thechnoleg argraffu 3D. Ar ôl i un cwmni ddechrau defnyddio'r dechneg hon, aeth y cylch creu llwydni o 6 mis i 6 wythnos, aeth nifer y treialon llwydni o 5 i 2, a gostyngodd y gyfradd wastraff 70%.
3, Datblygiadau technolegol a chydweithrediad rhwng diwydiannau: cyflymu datblygiad rheoli gwastraff argraffu 3D
Mae argraffu 3D yn cynnig llawer o addewid ar gyfer rheoli gwastraff, ond mae'n rhaid iddo fynd y tu hwnt i dair problem fawr cyn y gellir ei ddefnyddio ar raddfa eang:
Arloesedd materol: Mae'n bwysig gwneud deunyddiau powdr arbenigol sy'n rhad ac yn gweithio'n dda. Gwnaeth cwmni penodol nano carbid twngsten atgyfnerthu powdr dur H13 a oedd yn gwneud y mowld yn galetach (HRC 60) tra'n cadw ei wydnwch. Roedd hyn yn torri prisiau deunydd 40% o'i gymharu â chynhyrchion a fewnforiwyd.
Safoni prosesau: Mae'n bwysig iawn sefydlu un llyfrgell o baramedrau argraffu a system rheoli ansawdd. Cynhyrchodd cwmni e-gam y rhaglen cynhyrchu cymorth awtomataidd ar gyfer Metal+, a all dorri i lawr ar y defnydd o ddeunyddiau cymorth 35% a chodi cyfradd adennill powdr i 98%.
Cydweithio yn y gadwyn ddiwydiannol: Mae angen i wneuthurwyr offer, cyflenwyr deunyddiau a gwneuthurwyr llwydni gydweithio i wneud datrysiad cyflawn sy'n cynnwys "caledwedd, deunyddiau a gwasanaethau." Mae cwmni wedi rhyddhau'r offer UM600MT, sydd â maint ffurfio o 400mm × 600mm × 500mm. Mae'r maint hwn yn ddigon mawr i argraffu mowldiau ceir enfawr. Mae gan y gronfa ddata prosesau sy'n ei gefnogi fwy na 200 o briodweddau materol a ddefnyddir yn aml.