Beth yw manteision craidd defnyddio argraffu metel 3D mewn gweithgynhyrchu llwydni?

1. Torri trwy derfynau dylunio: Creu strwythurau cymhleth mewn ffordd ffurf rydd
Mae rhesymeg "tynnu deunydd" prosesu tynnu yn cyfyngu ar weithgynhyrchu llwydni traddodiadol. Gall fod yn anodd gwneud sianeli llif mewnol cymhleth, arwynebau anwastad, a strwythurau eraill, neu efallai y bydd angen gosod sawl rhan at ei gilydd, sy'n codi costau ac yn lleihau dibynadwyedd. Mae'r "pentyrru haen wrth haen" sy'n nodweddiadol o argraffu 3D metel yn herio'r rhwystr hwn yn llwyr. Ei brif fanteision yw:
Dyluniad sianel ddŵr oeri cydymffurfiol: Gyda thechnoleg toddi gwely powdr laser (LPBF), gellir cynhyrchu geometreg sianeli llif troellog, rhwyll neu biomimetig sy'n ffitio'n dynn yn erbyn ceudod y mowld yn uniongyrchol. Er enghraifft, mae Conflux Technology yn Awstralia wedi gwneud cyfnewidydd gwres printiedig 3D ar gyfer y sector awyrofod gyda waliau sydd ond yn 0.3mm o drwch ar y tu mewn. O'i gymharu â chynlluniau blaenorol, mae'r effeithlonrwydd cyfnewid gwres yn cynyddu 40% ac mae'r gostyngiad pwysau yn gostwng 25%.
Gweithgynhyrchu ffroenellau poeth integredig: Mae angen gosod nozzles poeth traddodiadol o sawl rhan. Gall argraffu metel 3D wneud y corff ffroenell poeth, slot elfen wresogi, a sianel llif i gyd ar unwaith. Mae hyn yn lleihau'r bylchau a'r toriadau sy'n digwydd pan fydd y rhannau'n ehangu ac yn cyfangu oherwydd gwres, ac mae hefyd yn gwneud y broses chwistrellu yn fwy sefydlog.
Mowldiau patrwm cymhleth: Mae'n anodd gwneud strwythurau cymhleth ar raddfa micro gyda dulliau traddodiadol fel blociau patrwm llwydni teiars rwber a mowldiau patrwm gwadnau esgidiau. Gall argraffu metel 3D wneud argraffu heb ei gefnogi trwy ddefnyddio rheolaeth sbot manwl uchel - (fel y broses LPBF ar raddfa ficro, sydd â diamedr sbot o ddim ond 20 μm) a garwedd arwyneb gwerthoedd Ra mor isel â 0.8 μm. Mae hyn yn lleihau'r angen am sgleinio yn ddiweddarach.
2. Byrhau'r cylch gweithgynhyrchu: o wythnosau i 48 awr
Mae gwneud mowldiau traddodiadol yn cymryd mwy na deg cam, megis dylunio'r mowld, peiriannu CNC, trin gwres, cydosod a datrys problemau. Gall y broses gyfan gymryd wythnosau neu hyd yn oed fisoedd. Mae'r model "dylunio fel cynhyrchu" o argraffu 3D metel yn gwneud y broses yn haws drwy gynnwys modelu 3D, prosesu sleisio, mowldio argraffu, a phrosesu post. Mae hyn yn lleihau'r amser y mae'n ei gymryd i ddosbarthu'r cynnyrch.
Gwirio prototeipio cyflym: Mae gwneuthurwr rhannau ceir penodol wedi dechrau defnyddio argraffu metel 3D i dorri'r amser y mae'n ei gymryd i wneud mowld pigiad anodd o 15 diwrnod i 3 diwrnod, sy'n cyflymu'r broses o wneud cynhyrchion newydd.
Cynhyrchu -ar raddfa fach: Gellir defnyddio argraffu metel 3D i wneud rhannau metel mewnol ar gyfer ceir personol uchel neu rannau trawsyrru arbenigol ar gyfer ceir rasio. Nid oes angen agor mowld, sy'n torri cost pob darn 30% o'i gymharu â dulliau traddodiadol ac yn ei gwneud hi'n hawdd newid y dyluniad yn aml.
Ymateb cynnal a chadw brys: Yn y sector offer ynni, defnyddiodd cwmni penodol dechnoleg argraffu 3D metel i drwsio'r cyfaint pwmp aloi tymheredd uchel mewn llai na 48 awr, gan atal colledion rhag cau'r offer.
3. Gwella cynnyrch ac effeithlonrwydd cynhyrchu trwy optimeiddio perfformiad oeri.
Mae ansawdd y rhannau mowldio chwistrellu yn cael ei effeithio'n fawr gan y system oeri llwydni. Oherwydd eu trefniant cyfyngedig, gall sianeli oeri twll syth traddodiadol achosi tymheredd llwydni anghyson, a all arwain at broblemau gan gynnwys plygu cynnyrch ac anffurfiad. Mae'r dull oeri cydymffurfiol ar gyfer argraffu metel 3D yn gwneud gwelliannau mawr mewn perfformiad trwy dair prif ffordd:
Mae dyluniad y sianel llif biomimetig yn sicrhau bod y dŵr oeri yn gorchuddio'r ceudod llwydni yn gyfartal, sy'n cadw'r maes tymheredd yn unffurf. Gostyngodd cyfradd warpage y cynnyrch o 0.8% i 0.2% ac aeth ei gyfradd cynnyrch i fyny i 99.5% ar ôl i lwydni cysylltydd trydanol penodol ddefnyddio sianel ddŵr gydymffurfiol argraffedig 3D.
Gwnaeth Zhongrui Technology fowld cragen aerdymheru ar gyfer cwmni offer cartref i fyrhau'r cylch mowldio. Trwy wella trefniant y sianel oeri, aeth y cylch mowldio chwistrellu o 45 eiliad i 30 eiliad, ac aeth cynhwysedd gweithgynhyrchu blynyddol un ddyfais i fyny 120,000 o ddarnau.
Defnydd llai o ynni: Cynhyrchodd CoolestDC yn Singapôr blât wedi'i oeri â hylif wedi'i argraffu 3D gyda dyluniad di-dor integredig sy'n defnyddio 15% yn llai o ynni na phlatiau arferol wedi'u hoeri â hylif pres ac nid oes ganddo unrhyw siawns o ollwng.
4. Dyluniad ysgafn: yn arbed arian ar ddeunyddiau a llongau
Mae pwysau'r mowld yn cael effaith uniongyrchol ar faint o ynni a ddefnyddir wrth brosesu, cost cludo, a diogelwch wrth weithio. Gall technoleg optimeiddio topoleg mewn argraffu metel 3D gael gwared ar y mwyaf o ddeunydd tra'n cadw'r strwythur yn gryf.
Mae mowld castio marw penodol yn defnyddio strwythur cynnal delltog diemwnt 3D wedi'i argraffu sy'n ei wneud 35% yn ysgafnach ac 20% yn hirach{-parhaol.
Dyluniad modiwlaidd: Gellir rhannu mowldiau mawr yn fodiwlau llai, ysgafnach i'w hargraffu. Yna gellir rhoi'r modiwlau hyn at ei gilydd gan ddefnyddio cysylltiadau mecanyddol i leihau'r risg o gludo un darn. Er enghraifft, mae cwmni sy'n gwneud offer ynni gwynt yn torri mowld ar gyfer llafn 2-medr o ddiamedr yn 8 darn, gan dorri costau cludo 40%.
Integreiddio swyddogaethol: Gall argraffu metel 3D gyfuno sianeli oeri, pinnau ejector, slotiau gwacáu, a chydrannau swyddogaethol eraill, sy'n lleihau faint o rannau sydd eu hangen ar gyfer mowld. Mae dyluniad integredig wedi lleihau nifer y rhannau mewn mowld bumper car penodol o 127 i 38, ac mae'r amser y mae'n ei gymryd i'w rhoi at ei gilydd wedi'i dorri 70%.
5. Cydnawsedd deunyddiau: yn gweithio gyda metelau perfformiad uchel a deunyddiau cyfansawdd
Mae gwneud llwydni traddodiadol yn defnyddio aloion dur llwydni ac alwminiwm yn bennaf, ond gall argraffu metel 3D ddefnyddio deunyddiau unigryw fel aloion titaniwm, aloion tymheredd uchel, ac aloion copr i weithio mewn amgylcheddau llym iawn.
Mae gwneuthurwr injan tyrbin penodol yn yr ardal awyrofod yn cyflogi volutes aloi titaniwm printiedig 3D i wella dyluniad y llwybr llif aer. Mae hyn yn gwneud y gymhareb gwthiad i-5% yn uwch a gwrthiant tymheredd hyd at 600 gradd .
Mae cwmni ynni niwclear yn defnyddio falfiau aloi tymheredd uchel wedi'u seilio ar nicel 3D yn yr ardal offer ynni i gael 100,000 o gylchoedd rhydd ar 10 MPa a 550 gradd yn gollwng . Mae'r falfiau hyn yn para tair gwaith yn hirach na castiau safonol.
Afradu gwres microelectroneg: Mae darparwr gwasanaeth canolfan ddata yn defnyddio modiwlau 3D wedi'u hargraffu â hylif aloi copr wedi'u hoeri â dargludedd thermol o 398W/(m · K). Mae hyn yn gwneud afradu gwres 60% yn fwy effeithlon na modiwlau alwminiwm.