تولید کنندگان سنتی هنگام انتقال به چاپ سه بعدی فلزی چه عواملی باید در نظر بگیرند؟

一 ، سازگاری تکنولوژیکی: تغییر در نحوه تصور "فرآیندهای جایگزین" به "ایجاد ارزش"
1. انتخاب یک فرآیند و مطابقت با یک صحنه
بیش از 10 روش وجود دارد که تشکیل می دهندچاپ سه بعدی فلزی، از جمله ذوب لیزر انتخابی (SLM) ، ذوب پرتو الکترونی (EBM) ، رسوب انرژی کارگردانی (DED) و دیگران. اختلافات بزرگی بین فرآیندها وجود دارد که می توان آنها را با مواد مختلف سازگار کرد ، چقدر سریع می توانند چیزها را تولید کنند و هزینه آنها چقدر است. به عنوان مثال ، فناوری SLM برای قطعات ساختاری پیچیده مانند تیغه های موتور هواپیما به خوبی کار می کند ، اما تجهیزات گران است. تکنیک DED برای رفع قطعات بزرگ مانند تیغه های توربین گازی به خوبی کار می کند ، اما دقت سطح آن چندان مناسب نیست. سازندگان باید فرآیندهای خود را بر اساس ویژگی های محصولات خود انتخاب کنند. به عنوان مثال ، سازندگان مؤلفه خودرو باید از فناوری SLM برای سبک تر شدن محصولات خود استفاده کنند ، در حالی که مشاغل تجهیزات انرژی باید از روشهای DED برای رفع تجهیزات قدیمی برای صرفه جویی در هزینه در زمان خرابی استفاده کنند.
2. تغییر نحوه فکر کردن در مورد طراحی
چاپ سه بعدی فلزی در هنگام شکل گیری از محدودیت های تولید سنتی مخالفت می کند ، اما همچنین به این معنی است که قوانین طراحی نیاز به تغییر دارند. به عنوان مثال ، طرح های سنتی از گوشه های تیز و زاویه های مستقیم استفاده می کنند ، اما چاپ سه بعدی از اشکال گرد و مجلسی برای کاهش استرس حرارتی استفاده می کند. قالب های سنتی نیاز به کمک هزینه پردازش محفوظ دارند ، اما چاپ سه بعدی می تواند از طراحی "قالب خالص" استفاده کند. هنگام چاپ پوسته های باتری برای وسایل نقلیه انرژی جدید ، Luoyang Yingchuang Aurora ساختار سنتی ورق فلزی را از طریق بهینه سازی توپولوژی به یک ساختار شبکه لانه زنبوری تغییر داد. این امر باعث شده است که پوسته ها 30 ٪ سبک تر شوند و آنها را از 6 ماه به 45 روز کاهش دهد. در این شرایط ، تغییر نحوه فکر کردن در مورد طراحی ، کلید اصلی استفاده از چاپ سه بعدی است.
3. کنترل کیفیت و پردازش -
بیشتر اوقات ، قطعات چاپی فلزی سه بعدی باید مراحل اضافی مانند عملیات حرارتی ، ماشینکاری و ماسهبازی را انجام دهند تا به درستی کار کنند. به عنوان مثال ، قطعات ساختاری آلیاژ تیتانیوم که نیروهای پلاتین برای هواپیماهای بزرگ خانگی چاپ می کنند ، نیاز به خلاص شدن از منافذ داخلی با استفاده از فشار ایزوستاتیک داغ (HIP) دارند و سپس دقت سطح 0.05 میلی متر پوند را از طریق پنج - پردازش پیوند محور دریافت می کنند. برای جلوگیری از افت عملکرد به دلیل مشکلات مربوط به پردازش POST- ، تولید کنندگان سنتی باید بررسی کنند که چگونه پست فعلی آنها-}} قابلیت های پردازش با تکنیک های چاپ سه بعدی کار می کند.
2 ، کنترل هزینه: یک سیستم ارزیابی که از "اقتصاد واحد واحد" به "ارزش چرخه عمر کامل" می رود
1. سرمایه گذاری در تجهیزاتی که با ظرفیت خروجی مطابقت دارد
قیمت های متنوعی برای تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی وجود دارد. دسک تاپ -} تجهیزات سطح ده ها هزار یوان هزینه می کند ، در حالی که تجهیزات سطح {3 {3} {صنعتی ده ها میلیون یوان هزینه دارد. تولید کنندگان سنتی باید تجهیزات خود را بر اساس تعداد کالاهای مورد نیاز خود انتخاب کنند: برای دسته های کوچک محصولات سفارشی با تولید سالانه کمتر از 5000 قطعه ، می توانند از تجهیزات SLM لیزر استفاده کنند. برای پایین آمدن هزینه اجزای جداگانه برای پروژه های مقیاس بزرگ- مانند شاسی های اتومبیل که به بیش از 100000 قطعه در سال نیاز دارند ، باید از تجهیزات مشارکتی چند- مانند سیستم لیزر پلاتین 10 استفاده کنیم. Huashu High Tech از هشت دستگاه لیزر برای ایجاد قاب موتورسیکلت برقی برای Future Stark استفاده کرد. این زمان چاپ را به نصف ، از 72 ساعت به 36 ساعت کاهش داده و هزینه هر واحد را 40 ٪ کاهش داد.
2. استفاده از هزینه های مادی
قیمت پودر فلزی 30 ٪ تا 50 ٪ از کل هزینه چاپ سه بعدی را تشکیل می دهد. قیمت با خلوص ، توزیع اندازه ذرات و جریان پذیری پودر بسیار تعیین می شود. تولید کنندگان سنتی می توانند هزینه های خود را به روش های زیر کاهش دهند:
جایگزینی خانگی: پودر آلیاژ تیتانیوم کروی ساخته شده توسط شرکت های چینی مانند Xi'an Sailong 20 ٪ مایعات و 30 ٪ ارزان تر از پودر خارجی است.
بازیافت پودر: سیستم های غربالگری و بازسازی میزان بازیابی پودر غیرمترقبه را به بیش از 90 ٪ افزایش می دهد ، که از بین رفتن مواد کاهش می یابد.
Multi {{0} چاپ مواد: این روش از طراحی مواد شیب برای کاهش تعداد مواد گران قیمت استفاده شده استفاده می کند. به عنوان مثال ، نازل موشک Insstek دارای یک لایه داخلی برنز آلومینیومی و یک لایه بیرونی Inconel 625 است.
3. جلوگیری از هزینه های پنهان
در اینجا چندین هزینه پنهان وجود دارد که در ابتدای تغییر به راحتی از دست می روند:
هزینه خرابی چاپ: یک خرابی چاپ می تواند ده ها هزار پودر ارزش یوان را هدر دهد. برای کاهش هزینه های آزمایش و خطا ، باید از فناوری دوقلوی دیجیتال برای شبیه سازی فرآیند استفاده شود. برای هزینه های مالکیت معنوی ، چاپ سه بعدی شامل بسیاری از مدل های دیجیتالی و پارامترهای فرآیند است ، بنابراین یک سیستم مدیریت امنیت داده برای متوقف کردن نشت فنی باید تنظیم شود.
هزینه صدور گواهینامه: زمینه هایی مانند هوافضا ، پزشکی و سایرین به گواهینامه هایی مانند AS9100D و ISO 13485 نیاز دارند. هزینه و زمان لازم برای به دست آوردن گواهینامه باید بخشی از بودجه تحول باشد.
3 ، بازسازی زنجیره تأمین: تغییر شیوه ساخته شده از "تولید خطی" به "همکاری توزیع شده"
1. شبکه تولید در یک مکان
"چاپ محلی ، توزیع جهانی" نوعی تولید است که با چاپ سه بعدی فلزی کار می کند. به عنوان مثال ، زیمنس انرژی یک مرکز خدمات چاپ سه بعدی منطقه ای در آلمان راه اندازی کرده است تا به سرعت تیغه های توربین گازی را برای مشتریان اروپایی برطرف کند. این زمان تحویل را از 6 هفته به 72 ساعت کاهش می دهد. با قرار دادن گره های چاپ سه بعدی در بازارهای بحرانی ، شرکت های سنتی ممکن است هزینه های موجودی و حمل و نقل خود را کاهش داده و زنجیره های عرضه خود را انعطاف پذیر تر کنند.
2. قرار دادن یک زنجیره تأمین دیجیتال
زنجیره تأمین به دلیل ترکیب چاپ سه بعدی و اینترنت صنعتی در حال تغییر است. به عنوان مثال ، "پلت فرم Cloud Cloud Scoregent تولید هوشمند" بولیت می تواند به وضعیت عملکرد واقعی- واقعی بیش از 300 دستگاه در سراسر جهان توجه کند ، به طور خودکار تکالیف چاپ را اختصاص داده و پارامترهای فرآیند را بهینه کند. این میزان میزان استفاده از تجهیزات را به 85 ٪ افزایش می دهد. برای بازتر و مشارکتی زنجیره تأمین ، مشاغل سنتی باید یک بستر دیجیتالی ایجاد کنند که شامل طراحی ، تولید و تدارکات باشد.
3. ایجاد توانایی انجام مهندسی معکوس
اسکن سه بعدی و مهندسی معکوس می توانند به سرعت اشیاء فیزیکی را به مدل های دیجیتالی تبدیل کنند تا مواردی مانند حفظ تجهیزات و ساخت اجزای یدکی را به مدل های دیجیتالی تبدیل کنند. به عنوان مثال ، هنگامی که Arcelormittal با ThesteelPrinters کار می کرد تا یک نازل خروجی پنج-} ایجاد کند ، آنها از اسکن سه بعدی برای دریافت داده های هندسی از نازل های قدیمی استفاده کردند و آن را با بهینه سازی توپولوژی ترکیب کردند تا نسل جدیدی از محصولات ایجاد کنند. این زمان توسعه را از چهار ماه به سه هفته کاهش می دهد. برای بهبود توانایی آنها در تجهیزات دیجیتالی تجهیزات قدیمی ، تولید کنندگان سنتی باید تیم های مهندسی معکوس را راه اندازی کنند.
4 ، استعداد و سازمان: چالش حرکت از "تخصص مهارت" به "توانایی کامپوزیت"
1. عدم استعداد در زمینه های مختلف
چاپ سه بعدی فلزی به افراد دارای مهارت در زمینه های مختلف مانند علوم مواد ، مهندسی مکانیک ، مدل سازی دیجیتال و کنترل کیفیت نیاز دارد. به عنوان مثال ، مهندسان چاپ سه بعدی Huashu High Tech باید بتوانند مدل سازی CAD ، بهینه سازی پارامتر فرآیند SLM و بازرسی متالوگرافی را همزمان انجام دهند. برای ایجاد استخر استعدادی ، تولید کنندگان سنتی باید با مدارس (به عنوان مثال با ساختن آزمایشگاه های تولید افزودنی با دانشگاه ها) همکاری کنند ، کارمندان خود را آموزش دهند (به عنوان مثال با ارائه آموزش طراحی DFAM) ، و افراد را از خارج از شرکت استخدام کنید (به عنوان مثال ، مهندسین فرآیند با تجربه چاپ سه بعدی).
5. بازسازی سازمان
چاپ سه بعدی تغییر می کند که چگونه اوضاع از "سریال" به "موازی" ساخته می شود ، این بدان معنی است که شرکت ها باید در نحوه تنظیم آنها انعطاف پذیر تر باشند. به عنوان مثال ، بولیت از یک استراتژی "Project- مبتنی بر+پلتفرم سازی" استفاده می کند ، به این معنی که تیم های پروژه عمودی را در صنایعی مانند حمل و نقل هوایی ، پزشکی و اتومبیل تنظیم می کند و سپس تجهیزات ، لوازم را به اشتراک می گذارد و بانکهای اطلاعاتی را پردازش می کند تا از منابع بهتری استفاده کند. تولید کننده هایی که مدتهاست در آن وجود دارند ، باید از موانع دپارتمان خلاص شوند ، تیم های کاربردی صلیب {5} ایجاد کنند و تصمیم بگیرند - ساختار کوتاه تر.
3. مدیریت تغییر در فرهنگ
ویژگی "تکرار سریع" چاپ سه بعدی در برابر طرز فکر "جلوگیری از خطر" از تولید سنتی است. به عنوان مثال ، یک شرکت خودرو پس از اضافه کردن چاپ سه بعدی ، این پروژه را به مدت سه ماه کنار گذاشت زیرا ادارات طراحی و تولید نمی توانند در مورد اینکه چه کسی مسئول "خرابی چاپ" است ، توافق کنند. برای اینکه شرکت های خود نوآورانه تر شوند ، تولید کنندگان سنتی باید فرهنگ خود را تغییر دهند (به عنوان مثال با تنظیم سیستم "آزمایش و خطا") ، نحوه ارزیابی عملکرد آنها (به عنوان مثال ، با اضافه کردن شاخص های نوآوری به KPIS) ، و تنظیم سیستم عامل هایی برای به اشتراک گذاری دانش (به عنوان مثال ، با تنظیم کتابخانه های داخلی).