مزایای پرینت سه بعدی فلزی در وسایل مونتاژ سفارشی چیست؟

1. دور زدن محدودیت های هندسی: توانایی طراحی سازه های پیچیده بدون محدودیت
مسیر ماشین‌کاری تکنیک‌های تفریق طراحی سنتی وسایل را محدود می‌کند، و ساخت ویژگی‌های پیچیده مانند کانال‌های جریان داخلی، شبکه‌های بیومیمتیک و ساختارهای نازک-دیواره را دشوار می‌کند. به عنوان مثال، یک شرکت خاص که قطعات خودرو را تولید می کند، سعی کرد یک وسیله برای پولیش دقیق بسازد که سطح ناهموار آن به طور کامل سطح فریم عینک را لمس کند. اما با ماشینکاری استاندارد CNC، ابزارها نمی توانند به همه مکان هایی که نیاز دارند برسند، که منجر به اشتباه ماشینکاری بیش از 0.3 میلی متر در سطح فیکسچر می شود. این امر کیفیت پولیش را بدتر می کند.پرینت سه بعدی فلزیمی تواند به سرعت اشکال پیچیده ای بسازد که روش های سنتی با ذوب لایه به لایه پودر فلز قادر به ایجاد آن نبودند.
به عنوان مثال، فناوری SLM (ذوب لیزری انتخابی) می‌تواند لایه‌هایی با ضخامت 0.05 میلی‌متر را روی هم قرار دهد، که طراحی ساختارهای بهینه‌سازی توپولوژی مانند کانال‌های جریان مارپیچی داخلی و آرایه‌های ریز متخلخل را ممکن می‌سازد. یک شرکت خاص که لوازم الکترونیکی تولید می کند، از پرینت سه بعدی برای ساخت فنجان های مکش خلاء استفاده می کند که برای آنها مناسب است. طراحی کانال دخمه پرپیچ و خم داخلی باعث می شود که گاز به طور یکنواخت پخش شود و نیروی جذب را تا 40 درصد افزایش دهد. در عین حال، ضخامت فنجان مکش از 15 میلی‌متر معمولی به 8 میلی‌متر کاهش می‌یابد که وزن بازوی رباتیک را بسیار کمتر می‌کند. این آزادی طراحی نه تنها باعث می‌شود که دستگاه بهتر کار کند، بلکه پتانسیل سبک‌تر کردن آن را نیز باز می‌کند.
2. کوتاه کردن چرخه تحویل: رفتن سریع از طراحی به محصول نهایی
ساختن وسایل به روش قدیمی-پنج مرحله انجام می‌شود: «اشکال‌زدایی مجموعه پردازش برنامه‌نویسی طراحی». این روش چند هفته طول می کشد. هنگامی که یک سازنده ماشین آلات بسته بندی نیاز به تعویض اقلام در خط تولید خود دارد، روش قدیمی 14 روز طول می کشد تا وسایل جدید را بسازد، به این معنی که تعویض محصولات بسیار کارآمد نیست. با گزینه «چاپ با یک کلیک»، پرینت سه بعدی فلزی، فایل های طراحی را فوراً بدون هیچ گونه روش اضافی مانند برنامه نویسی یا آماده کردن ابزار، به قطعات جامد تبدیل می کند.
در یک مورد، یک شرکت خاص که عینک تولید می کند، از پلاتین BLT-S1500 برای چاپ وسایل پولیش استفاده کرد. از واردات مدل های CAD تا تحویل اقلام نهایی تنها سه روز طول کشید. این 78٪ سریعتر از روش های معمول بود. مهمتر از آن، پرینت سه بعدی بهینه سازی سریع "تکرار آزمایش چاپ طراحی" را در یک حلقه بسته امکان پذیر می کند. در حین ساخت وسایل آلیاژ تیتانیوم، یک قطعه ساز خاص هوانوردی از نرم افزار Fusion 360 برای بهبود توپولوژی استفاده کرد. تنها در سه روز، آنها سه دور تغییر طراحی را پشت سر گذاشتند که وزن وسایل را تا 35 درصد کاهش داد و در عین حال آنها را برای استفاده در شرایط ارتعاش 10G ایمن کرد.
3. استفاده بهتر از مواد: رفتن از "کاهش ضایعات مواد" به "تقریبا تشکیل خالص"
هنگام ساخت وسایل پیچیده، بسیاری از مواد فلزی گران قیمت به عنوان زباله خرد می شوند، بنابراین میزان استفاده از مواد ماشینکاری معمولی CNC معمولا کمتر از 45٪ است. به عنوان مثال، قیمت آلیاژ مبتنی بر نیکل IN718 IN718 به 800 یوان در هر کیلوگرم می رسد، و هزینه مواد به تنهایی برای ساخت یک دستگاه 10 کیلوگرمی با استفاده از روش های سنتی بیش از 40000 یوان است. و در پرینت سه بعدی فلزی از فناوری "near net forming" استفاده می شود که به این معنی است که بیش از 85 درصد مواد مورد استفاده قرار می گیرد.
برای بازسازی خط تولید ماژول باتری خودروهای انرژی جدید، آنها از وسایل صفحه خنک کننده آلیاژ آلومینیوم استفاده کردند که به سفارش با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی ساخته شده بودند. با بهبود طراحی ساختار تکیه گاه، میزان مواد مصرفی از 12 کیلوگرم در روش های سنتی به 3.2 کیلوگرم رسید و هزینه تک تک مواد تا 73 درصد کاهش یافت. مهمتر از آن، چاپ سه بعدی امکان ساخت یکپارچه مواد مختلف را فراهم می کند. به عنوان مثال، چاپ مستقیم ماژول های اتلاف حرارت آلیاژ مس بر روی بسترهای ثابت فولادی امکان پذیر است. این باعث می شود ساختار قوی تر و بهتر در مدیریت گرما باشد. ساختن این ماده کامپوزیت با روش های معمولی دشوار است.
4. سازگاری فرآیند: از "تک عملکرد" ​​تا "ادغام چند صحنه"
وسایل مونتاژ باید بتوانند در موقعیت های مختلف پردازشی کار کنند. پرینت سه بعدی فلزی می‌تواند راه‌حل‌های ثابت سفارشی بسازد که در تنظیمات خاص با ترکیب مواد و فرآیندهای مختلف به روش‌های مختلف کار کنند.
انطباق با دماهای بالا: فیکسچر تیغه موتور ساخته شده از آلیاژ پایه نیکل IN718{1}}می تواند شکل خود را در دمای بالای 650 درجه حفظ کند، این همان چیزی است که معیارهای آزمایش اجزای داغ موتورهای هواپیما است.
سناریوی مقاوم در برابر خوردگی-: یراق آلات تجهیزات شیمیایی ساخته شده با فولاد ضد زنگ 316 لیتری به لطف ساختار دانه ای بهبود یافته، سه برابر مقاومت بهتری در برابر خوردگی کلرید دارند. عمر سرویس آنها در حال حاضر 2.5 برابر بیشتر از روش های معمولی است.
الزامات برای موقعیت یابی دقیق: شرکتی که تجهیزات نیمه هادی تولید می کند، استفاده از فناوری چاپ سه بعدی میکرو لیزری را برای ساخت وسایل انتقال ویفر با دقت ± 2 میکرومتر آغاز کرده است. زبری سطح، Ra، کمتر یا برابر با 0.8 میکرومتر است که برای استفاده در کارگاه‌های فوق{4} تمیز کافی است.
همچنین، وسایل پرینت سه بعدی نیز می توانند عملکردهای حسگر داشته باشند. یک سازنده ربات، شکاف‌های نصب گیج فشار سنج سه بعدی-را به دستگاه اضافه کرد و مراقب نحوه تغییر نیروی گیره در زمان واقعی بود. این امر بازده مونتاژ را از 92 درصد به 99.5 درصد افزایش داد.
5. تمرین صنعتی: جهش از آزمایشگاه به تولید در مقیاس بزرگ-
دستگاه چاپ سه بعدی فلزی از مرحله تأیید ایده به استفاده در مقیاس بزرگ منتقل شده است. Safran Group یک ضمیمه خنک کننده روغن چاپ شده سه بعدی برای موتورهای LEAP در تجارت هوافضا تولید کرده است. این طراحی از طبیعت تقلید می کند و سطح تبادل حرارت را تا 40 درصد افزایش می دهد در حالی که وزن را تا 30 درصد کاهش می دهد. همچنین با استفاده از فناوری EBM توانسته است سالانه 2000 قطعه را در مقیاسی عظیم بسازد. اپل از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت وسایل بازرسی قاب گوشی آلیاژ تیتانیوم منحصر به فرد در بازار لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده کرده است. این چرخه بازرسی را از 8 ساعت در هر دسته به 2 ساعت در هر دسته کاهش داده است که به تغییر سریع کالاهای سری آیفون کمک می کند.
ترکیبی از پرینت سه بعدی فلزی و فناوری دوقلو دیجیتال، ساخت وسایل را هوشمندتر می کند، که جالب تر است. با قرار دادن تراشه های RFID در اتصالات پرینت سه بعدی، یک سازنده آلمانی فیکسچر توانسته است داده ها را در زمان واقعی جمع آوری و تجزیه و تحلیل کند. هنگامی که با الگوریتم‌های یادگیری ماشینی استفاده می‌شود، می‌تواند حدس بزند که یک دستگاه چقدر دوام می‌آورد و یادآوری‌های تعمیر و نگهداری را به‌طور خودکار ارسال می‌کند و زمان خرابی تجهیزات را تا 60 درصد کاهش می‌دهد.