چگونه می توان چاپ و صنعت سه بعدی فلزی 4.0 را در هم افزایی توسعه داد؟

一 ، کار با هم بر روی فناوری: تغییر از "تولید فیزیکی" به "تولید دیجیتال"
1. دوقلو دیجیتال: اتصال به دنیای مجازی و واقعی
ایجاد یک پیوند واقعی {{0} time بین دنیای دیجیتال و فیزیکی در قلب صنعت 4.0 قرار دارد. چاپ سه بعدی فلزی ابزاری مهم برای ساخت دوقلوهای دیجیتال است زیرا دیجیتالی است. صنعت هوافضا نمونه خوبی است. سیستم دوقلوی دیجیتال می تواند به طور مستقیم داده های طراحی را برای بخش های کابین آلیاژ تیتانیوم وارد کند که توسط شرکت علوم و صنعت هوافضا سوم آکادمی چین با استفاده از فناوری SLM (ذوب لیزر انتخابی) چاپ شده است. این امر به سیستم اجازه می دهد تا پارامترهای عملکرد مانند تغییر شکل حرارتی و توزیع استرس مواد در محیط های سخت را شبیه سازی کند. این حلقه بسته- "بهینه سازی ساخت شبیه سازی طراحی" زمان لازم برای تحقیق و توسعه یک مدل خاص از نازل موتور موشک را از 18 ماه با استفاده از روشهای سنتی به 4 ماه کاهش داده است. همچنین با استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای پیش بینی خطر ترک ، 40 ٪ و عملکرد محصول را از 75 ٪ به 98 ٪ افزایش داده است.
2. کتابخانه فرآیند هوشمند: حرکت از مبتنی بر تجربه به داده های مبتنی بر داده ها
هنگامی که از چاپ سه بعدی فلزی استفاده می کنید ، پارامترهایی مانند قدرت لیزر ، سرعت اسکن و ضخامت لایه تأثیر مستقیمی در عملکرد قطعات دارد. در روش های سنتی ، مهندسان از دانش خود برای ایجاد بهینه سازی پارامترها استفاده می کنند ، که گران است و مدت زمان زیادی طول می کشد. به دلیل صنعت 4.0 ، این فرآیند اکنون باهوش تر است: تجهیزات لیزر Hanbang HBD P400 دارای یک {5} ساخته شده در "کتابخانه پارامتر فرآیند خاص قالب کفش" ساخته شده است که با نگاه کردن به ده ها هزار داده چاپ ، به طور خودکار با بهترین ترکیب پارامتر از بافت های پیچیده مختلف مطابقت دارد. این باعث ناهمواری دیواره جانبی قالب های کفش آلیاژ آلومینیوم از Ra12.5 میکرومتر تا RA3.2 میکرومتر می شود و از نقص فروپاشی لبه خلاص می شود که در اثر کنترل از دست دادن استخر ذوب در روشهای قدیمی ایجاد می شود. چاپ سه بعدی فلزی به لطف این روش بهینه سازی بر اساس داده های بزرگ از "هنر" به "علم" رفته است.
2 ، هم افزایی در تولید: تغییر از "اقتصاد مقیاس" به "اقتصاد دامنه"
1. تولید توزیع شده: تغییر نحوه کار زنجیره تأمین جهان
ایده "تولید شبکه ای" از صنعت 4.0 و ویژگی های "Demoulding" چاپ سه بعدی فلزی برای ایجاد یک روش جدید برای ساخت امور جمع شده است. به عنوان مثال ، در صنعت خودرو ، زنجیره های تأمین سنتی به قطعاتی در کارخانه های مرکزی نیاز دارند و سپس از طریق تدارکات به خطوط مونتاژ جهانی ارسال می شوند. این بدان معنی است که هزینه های موجودی زیاد است و زمان پاسخ آهسته است. هنگامی که شرکت های اتومبیل شروع به استفاده از چاپ سه بعدی فلزی می کنند ، می توانند گیاهان هوشمند را در مراکز منطقه ای تنظیم کنند ، داده های طراحی را از ابر دریافت کرده و روی سایت- چاپ کنند. یک نمونه برند وسایل نقلیه الکتریکی جدید است که از تجهیزات Platinum BLT- S800 برای چاپ سینی های باتری آلیاژ آلومینیوم در اروپا ، آمریکای شمالی و آسیا همزمان استفاده می کند. این "طراحی محلی چاپ محلی مونتاژ محلی" نامیده می شود و زمان تحویل را از 12 هفته به 2 هفته کاهش می دهد و گردش مالی موجودی را 300 ٪ افزایش می دهد.
2. شکستن خط بین تولید افزودنی و تفریق با تولید ترکیبی
چاپ سه بعدی فلزی می تواند ساختارهای پیچیده ای را ایجاد کند ، اما برای اطمینان از سطح صاف و ابعاد در محدوده ، از جمله موارد دیگر ، هنوز ماشینکاری سنتی لازم است. در صنعت 4.0 ، ایده "تولید یکپارچه" منجر به رشد فناوری تولید ترکیبی شده است. به عنوان مثال ، تجهیزات LASERTEC {4} D منتشر شده توسط شرکت آلمانی DMG MORI ماژول های افزودنی SLM و پنج ماژول های تفریق محور را در همان پلتفرم ترکیب می کند ، که می تواند به طور خودکار کل فرآیند "چاپ بازرسی فرز" را به پایان برساند. با استفاده از تیغه موتور هواپیما به عنوان نمونه ، دستگاه ابتدا با استفاده از تولید افزودنی ، یک خالی را با خطوط خنک کننده در داخل آن چاپ می کند. سپس از پردازش تفریحی برای کاهش زبری سطح از RA25 M تا RA0.8 متر استفاده می کند. فقط 18 ساعت طول می کشد تا همه چیز را به جای 45 ساعت مانند گذشته انجام دهد ، این بدان معنی است که 60 ٪ زباله کمتر است.
3 ، همکاری زیست محیطی: چگونه "جزیره فناوری" "شبکه ارزشی" شد
1. ایجاد فرهنگ خلاقیت باز با سکوی ابری
بخش "اتصال دهنده" از صنعت 4.0 چاپ سه بعدی فلزی را از استفاده از یک دستگاه واحد گرفته تا کار با هم در ابر استفاده می کند. با استفاده از "شبکه ابری هوافضا" ، مرکز تولید افزودنی آکادمی سوم شرکت علوم و صنعت هوافضا چین بیش از 5،000 چاپگر سه بعدی فلزی در سراسر جهان پیوند داده و یک شبکه از "خدمات تجهیزات طراحی مواد" ایجاد کرده است. مشاغل در هر اندازه می توانند از این سکو استفاده کنند تا سفارشات مربوط به ایمپلنت های پزشکی آلیاژ تیتانیوم را چاپ کنند و سیستم فوراً آنها را با بهترین تأمین کنندگان مطابقت می دهد. محققان می توانند پارامترهای جدید فرآیند مواد را ارسال کنند تا افراد در سراسر جهان بتوانند به اشتراک بگذارند و بررسی کنند. تولید کنندگان تجهیزات می توانند ببینند که چگونه ماشین های آنها در زمان واقعی کار می کنند ، قبل از وقوع مشکلات را پیش بینی می کنند و برنامه های نگهداری را ارسال می کنند. شغلی که باعث ایجاد تجهیزات ارتوپدی می شود ، زمان لازم برای راه اندازی محصول جدید از 24 ماه به 8 ماه به لطف این اکوسیستم باز را کاهش داده است. همچنین هزینه تحقیق و توسعه را 45 ٪ کاهش داده است.
2. ساخت چیزهایی که به طول می انجامد: حرکت از "اقتصاد خطی" به "اقتصاد دایره ای"
ایده "تولید سبز" از صنعت 4.0 با چاپ سه بعدی فلزی به خوبی کار می کند زیرا این امکان را می دهد "در-} تولید تقاضا." تولید تفریق سنتی باید قبل از زمان قطعات استاندارد زیادی را ایجاد کند ، که مواد را هدر می دهد و یک برگه موجودی ایجاد می کند. از طرف دیگر ، چاپ سه بعدی فلزی می تواند با چاپ فقط قطعات مورد نیاز پس از دریافت سفارش ، "تولید موجودی صفر" را بدست آورد. به عنوان مثال ، در یک شرکت ماشین آلات ساختمان ، تجهیزات F400M Platinum BLT-} چاپ شده 30 ٪ کمتر اتصالات پشتیبانی هیدرولیک به لطف طراحی بهینه سازی توپولوژی. این بدان معناست که 85 ٪ مواد اولیه بیشتر استفاده شده است ، در مقایسه با 15 ٪ در جعل سنتی. همچنین ، فن آوری های مربوط به بازیافت و استفاده مجدد از پودر فلزی ، مانند سیستم گردش خون پودر کاملاً محصور HBD P400 ، میزان زباله را از 30 ٪ به 5 ٪ کاهش داده است ، این بدان معنی است که انتشار کربن بسیار کمتری دارد.