Mae rhannau awyrofod cymhleth gyda sianeli mewnol, strwythurau dellt, a thopoleg-geometreg wedi'i optimeiddio yn aml yn gwthio peiriannu CNC traddodiadol i'w derfynau - gwastraff deunydd uchel, gosodiadau lluosog, amseroedd arwain hir, a dyluniadau sydd naill ai'n cael eu peryglu neu'n dod yn rhy ddrud. Mae'r canllaw hwn yn esbonio pam Argraffu 3D O Aloeon Alwminiwmtrwy Toddi Laser Dewisol (SLM) wedi dod yn ddatrysiad ymarferol ar gyfer cynhyrchu Cydrannau Argraffedig Metel 3D yn y sefyllfaoedd hyn. Mae'n ymdrin â chyfyngiadau gwirioneddol peiriannu confensiynol, sut mae SLM yn gweithio a'r rhyddid dylunio y mae'n ei alluogi, pam mae AlSi10Mg yn arwain mewn cymwysiadau awyrofod, priodweddau mecanyddol nodweddiadol, enghraifft o achos byd go iawn, cymariaethau clir o gost ac amser arweiniol, a'r amodau penodol y mae argraffu 3D metel yn perfformio'n well na CNC oddi tanynt.
Terfynau Peiriannu Traddodiadol ar Geometregau Cymhleth
Mae CNC yn parhau i fod yn ardderchog ar gyfer sawl rhan. Ar geometregau awyrofod hynod gymhleth, fodd bynnag, daw'r anfanteision yn amlwg:
Mae mynediad offer yn cyfyngu ar nodweddion mewnol. Mae sianeli dwfn neu lattices caeedig fel arfer yn gorfodi'r rhan i gael ei hollti a'i ymgynnull yn ddiweddarach.
Mae cymarebau prynu{0}i-o 10:1 i 20:1 yn gyffredin. Yn ymarferol mae hynny'n aml yn golygu bod 85-95% o'r biled yn troi'n sglodion.
Mae gosodiadau lluosog yn cynyddu cost a'r risg o stac goddefgarwch-i fyny.
Mae amseroedd arweiniol yn ymestyn pan fydd rhaglennu, gosodion, a gweithrediadau dilyniannol yn cronni.
Pan fydd y geometreg ei hun yn brwydro yn erbyn y broses, mae'r prosiect naill ai'n cael ei ailgynllunio o amgylch terfynau gweithgynhyrchu neu'n dod yn ddiangen o ddrud.
Sut mae Prototeipio Argraffu SLM 3D yn Gweithio Mewn gwirionedd
Mae Toddi Laser Dewisol yn adeiladu'r haen rhan fesul haen o bowdr metel. Mae laser pŵer uchel yn toddi'r powdr yn llwyr yn ôl data CAD wedi'i sleisio. Mae powdr nas defnyddiwyd yn cael ei adennill, a dyna pam mae'r defnydd o ddeunydd yn llawer uwch na dulliau tynnu.
Mae'r manteision ymarferol yn dod i'r amlwg yn gyflym:
Gellir gosod sianeli oeri neu hylif mewnol yn union lle mae perfformiad yn gofyn amdanynt.
Gellir disodli adrannau solet â strwythurau dellt neu gyroid sy'n cadw anystwythder wrth dorri màs.
Yn aml, gellir cyfuno gwasanaethau yn un darn, gan ddileu caewyr a llwybrau gollwng posibl.
Dyma'r rhesymau y mae peirianwyr yn chwilio'n gynyddol am brofiadolPrototeipio argraffu 3D SLMffatri pan fydd y geometreg rhan yw'r prif gyfyngiad.
Pam mae Aloeon Alwminiwm yn Dominyddu Argraffu Metel Awyrofod 3D
AlSi10Mg yw'r aloi ceffyl gwaith o hyd ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau awyrofod Argraffu 3D O Aloion Alwminiwm. Mae'n cynnig cyfuniad cryf o gryfder{3}}i-cymhareb pwysau, dargludedd thermol, a'r gallu i argraffu.
Priodweddau mecanyddol nodweddiadol SLM AlSi10Mg
|
Eiddo |
Ystod Nodweddiadol (fel-adeiladwyd / gwres-wedi'i drin) |
Nodiadau Ymarferol |
|
Dwysedd |
>99.5% |
Mae dwysedd bron yn llawn yn arferol gyda pharamedrau wedi'u hoptimeiddio |
|
Cryfder Tynnol Ultimate |
350–450 MPa |
Yn dibynnu'n fawr ar driniaeth wres |
|
Cryfder Cynnyrch |
200–300 MPa |
- |
|
Elongation |
5–12% |
Yn gwella gyda thriniaeth T6 iawn |
|
Terfyn Blinder Bras |
70–110 MPa (fel-adeiladu) |
Yn gwella'n sylweddol gyda gorffeniad wyneb a HIP |
|
Dargludedd Thermol |
Uchel |
Yn ddefnyddiol ar gyfer cyfnewidwyr gwres a rhannau rheoli thermol |
Mae perfformiad blinder yn ddigonol ar gyfer llawer o strwythurau a chromfachau eilaidd pan fydd rheolaeth prosesau a phrosesu post yn cael eu trin yn gywir. Mae fframweithiau ardystio gan NASA, EASA, a chymdeithasau diwydiant yn parhau i aeddfedu, gan roi llwybr cliriach i weithgynhyrchwyr cymwys ar gyfer defnydd awyrofod.
Enghraifft o Achos: Cydrannau Argraffedig Metel 3D a Ddarperir gan Sunhingstones
Daeth cwsmer awyrofod diweddar atom gyda chydran alwminiwm strwythurol a oedd yn cynnwys nodweddion dellt mewnol a sianeli cydffurfiol. Dangosodd dyfyniadau peiriannu traddodiadol amseroedd arwain hir a gwastraff deunydd uchel. Byddai'r dyluniad wedi gofyn am osodiadau lluosog ac yn dal i fod â risg o sgrap.
Fe wnaethom gynhyrchu'r rhan yn AlSi10Mg gan ddefnyddio SLM. Canlyniadau:
Un{0}}adeiladu yn agos-net-cynhyrchu siâp yn lle peiriannu aml-gosodiadau
Amser arweiniol wedi'i leihau o amcangyfrif o 7-9 wythnos (llwybr CNC) i tua 2.5 wythnos gan gynnwys post-prosesu ac arolygu
Gostyngiad pwysau amlwg trwy ddyluniad dellt a fyddai wedi bod yn anymarferol i'r peiriant
Cnwd pas cyntaf-uchel ar ôl triniaeth wres safonol a gorffeniad
Symudodd y cwsmer o drafodaethau ailgynllunio i galedwedd swyddogaethol heb orfodi cyfaddawdau mawr ar y geometreg wreiddiol. Dyma'r canlyniad ymarferol y mae'r rhan fwyaf o dimau yn chwilio amdano wrth chwilio am gwmni dibynadwyCydrannau Argraffedig Metel 3Dgwneuthurwr.
Pan fydd Argraffu 3D yn Gwneud Synnwyr (a Phryd Nid yw)
Nid yw argraffu metel 3D yn well nac yn rhatach yn awtomatig. Mae'n perfformio orau o dan amodau penodol. Mae'r gymhariaeth isod yn adlewyrchu canlyniadau nodweddiadol a welwn ar geometregau awyrofod cymhleth:
CNC vs SLM ar gyfer Rhannau Awyrofod Cymhleth
|
Ffactor |
CNC traddodiadol |
SLM (AlSi10Mg) |
Mantais Ymarferol |
|
Gwastraff Materol |
Yn aml 10:1 - 20:1 |
Yn nodweddiadol 1.1:1 – 1.5:1 |
SLM |
|
Rhyddid Dylunio |
Wedi'i gyfyngu gan fynediad offer |
Uchel (lattisau, sianeli mewnol, cydgrynhoi rhannol) |
SLM |
|
Amser Arweiniol Prototeip |
4–12+ wythnos |
1-3 wythnos |
SLM |
|
Sensitifrwydd Cost |
Deunydd + amser peiriannu + gosodiadau |
Amser peiriant + powdr + post-prosesu |
Yn dibynnu ar geometreg |
|
Gorffen Arwyneb |
Ardderchog fel-wedi'i beiriannu |
Angen gorffen ar gyfer arwynebau critigol |
CNC |
|
Ffit Gorau |
Cyfaint canolig i uchel, siapiau symlach |
Geometreg gymhleth, cyfaint isel i ganolig |
Cyd-destun-dibynnol |
Mae rhannau prismatig syml mewn cyfeintiau uwch yn dal i ffafrio CNC. Mae ymagweddau hybrid - argraffu bron -siâp a gorffeniad net-peiriannu dim ond yr arwynebau critigol - yn aml yn rhoi'r canlyniad cyffredinol gorau.
FAQ
C: A yw alwminiwm printiedig 3D yn ddigon cryf ar gyfer rhannau awyrofod?
A: Ar gyfer llawer o strwythurau eilaidd, cromfachau, gorchuddion, a chyfnewidwyr gwres, ie - pan fydd y broses yn cael ei rheoli a'r ôl-brosesu yn briodol. Mae angen data cymhwyster llawn ar strwythurau critigol cynradd.
C: Beth yw'r gwahaniaeth rhwng SLM a dulliau argraffu 3D metel eraill?
A: Mae SLM yn toddi'r powdr yn llawn ac yn cynhyrchu rhannau trwchus sy'n addas ar gyfer defnydd strwythurol. Mae prosesau eraill fel chwistrelliad rhwymwr neu ddyddodiad ynni cyfeiriedig yn diwallu anghenion gwahanol o ran maint, cost neu atgyweirio.
C: Sut mae cost prototeipio argraffu SLM 3D yn cymharu â CNC?
A: Ar geometregau cymhleth gyda chymarebau prynu-i{- uchel, mae SLM yn aml yn gystadleuol neu'n is unwaith y bydd gwastraff materol a gosodiadau lluosog wedi'u cynnwys. Ar rannau syml, CNC sy'n ennill fel arfer.
C: A ellir ardystio rhannau alwminiwm printiedig 3D ar gyfer defnydd hedfan?
A: Ydy, ar yr amod bod y gwneuthurwr yn cynnal olrhain deunydd, rheoli prosesau, ac yn dilyn llwybrau cymhwyster sefydledig.
C: Am bwy ddylech chi edrych fel gwneuthurwr Cydrannau Argraffedig Metal 3D?
A: Profiad gydag aloeon alwminiwm gradd awyrofod, systemau ansawdd wedi'u dogfennu, mewn-postio mewnol-brosesu ac archwilio, a hanes o gyflawni rhannau swyddogaethol ar amser.
Os oes gennych ran gymhleth sy'n achosi problemau gyda chyflenwyr presennol, anfonwch y llun. Byddwn yn rhoi asesiad uniongyrchol i chi p'un ai SLM alwminiwm yw'r llwybr gorau - sy'n cwmpasu gweithgynhyrchu, priodweddau disgwyliedig, amser arweiniol, a chost - heb optimistiaeth ddiangen.
Mae Sunhingstones yn canolbwyntio ar Gydrannau Argraffedig Metel 3D ar gyfer awyrofod a chymwysiadau heriol eraill. Cysylltwch â ni pan mai'r geometreg ei hun yw'r prif gyfyngiad.