چاپ سه بعدی فلزی برای ساخت ابزار و سفارشی

خریداران تولیدی همچنان با همان مشکلات مربوط به ابزارآلات سنتی و قطعات فلزی سفارشی مواجه می‌شوند: مدت زمان قالب‌گیری چند هفته‌ای یا چند ماهه، هزینه‌های اولیه بالا که فقط در حجم بالا جواب می‌دهند و واقعیت گران‌قیمتی که هر تغییر طراحی به معنای شروع دوباره است. برای اجراهای کم حجم-تا-میانگین، قطعات و لوازم جانبی، یا اجزای سفارشی پیچیده، این محدودیت‌ها همه چیز را کند می‌کنند و هزینه کل مالکیت را بالا می‌برند.

چرا ابزار سنتی برای ادامه دادن تلاش می کند؟

مسیرهای مرسوم-ماشینکاری CNC ابزارهای سخت، ریخته‌گری سرمایه‌گذاری-یا فرآیندهای مبتنی بر قالب-هزینه‌های مهندسی غیرمعمول-تکراری و زمان‌بندی طولانی را به همراه دارند. ابزار سخت برای قالب‌های تزریق یا قالب‌های مهر زنی اغلب بین 10000 دلار و 75 دلار،000+، با زمان‌بندی 4 تا 12 هفته (برای ابزارهای پیچیده چند حفره‌ای طولانی‌تر) است. ابزارآلات آلومینیومی نرم کمی کمک می کند اما هنوز هفته ها طول می کشد و سریعتر فرسوده می شود. هر ترفند طراحی باعث ایجاد برنامه‌نویسی، نصب یا بازسازی قالب جدید می‌شود. فرآیندهای کاهشی همچنین 20 تا 50 درصد مواد را هدر می دهند، و ویژگی های داخلی پیچیده مانند کانال های خنک کننده منسجم بدون راه اندازی چند محوری و عملیات ثانویه دشوار یا غیرممکن است.

این نقاط درد در{0}}حجم کم یا تولید پل، نمونه‌سازی سریع وسایل و پروژه‌هایی که هندسه مدام تغییر می‌کند، بیشترین ضربه را می‌خورند. خریدارانی که به دنبال جایگزین هستند، به طور فزاینده ای به چاپ سه بعدی فلزی روی می آورند، زیرا به طور کامل از ابزار فیزیکی صرف نظر می کند و به جای حجم خالص، اقتصاد را به سمت پیچیدگی و سرعت سوق می دهد.

چه چیزی را پرینت سه بعدی فلزی در ساخت سفارشی حل می کند

چاپ سه بعدی فلزی (عمدتاً فرآیندهای همجوشی بستر پودر لیزری مانند DMLS/SLM) قطعات را لایه به لایه از پودر فلز می سازد. بدون قالب بدون نصب گسترده آزادی طراحی واقعی

تکرار سریعتر برای جیگ ها، فیکسچرها و درج های ابزار

جیگ های چاپ شده، فیکسچرها و درج های قالب می توانند از CAD به قسمت نهایی در چند روز بروند و نه هفته ها. کانال‌های خنک‌کننده منسجم در تزریق-درج‌های قالب-تقریباً غیرممکن با حفاری‌های معمولی-برش‌های معمول در زمان‌های چرخه 15 تا 40%. زمان‌بندی برای درج‌های ابزار کاربردی معمولاً به محدوده 1 تا 2 هفته در مقابل 4 تا{10}} هفته برای معادل‌های معمولی کاهش می‌یابد. کاهش وزن حدود 40٪ در مقایسه با ابزارهای CNC جامد{13}}همچنین باعث بهبود ارگونومی در کف مغازه می‌شود.

هزینه کمتر برای تولید کم‌تعداد-تا-متوسط

با ابزار NRE صفر، چاپ سه بعدی فلزی اغلب برای مقادیر از 1 تا تقریباً 50 تا 200 قطعه، بسته به هندسه و مواد، مقرون به صرفه تر است. قطعات پیچیده تیتانیوم یا ابزار{5}}فولاد که نیازمند ماشینکاری گسترده و نرخ ضایعات بالا هستند، اغلب از طریق مسیرهای افزودنی در حجم کم هزینه کمتری دارند. شکست-حتی در مقابل CNC معمولاً در حدود ده ها تا صدها واحد برای هندسه های پیچیده قرار دارد. قطعات منشوری ساده زودتر به نفع CNC هستند.

آزادی طراحی برای هندسه های پیچیده

شبکه های داخلی، ساختارهای بهینه شده با توپولوژی{0}}، مجموعه های ادغام شده و اشکال ارگانیک کاربردی می شوند. این برای وسایل سبک وزن، خنک‌کننده‌های منسجم، و قطعاتی که قبلاً به قطعات ماشین‌کاری شده متعدد و مونتاژ نیاز داشتند، اهمیت دارد. بنابراین، چاپ سه بعدی فلزی برای ابزارسازی هم به عنوان ابزارسازی سریع و هم به عنوان پلی برای تولید مرسوم با حجم بالاتر عمل می کند.

از ابزارسازی تا پزشکی-دقت درجه - جایی که فناوری به آن می‌رود

همان مزایای فرآیندی که به ابزارهای صنعتی کمک می کند مستقیماً به-کارهای پزشکی با ارزش بالا حرکت کنند. محصولات پزشکی ماشینکاری CNC دقیق برای قطعاتی که به تحمل‌های{2} بسیار محکم و پرداخت‌های سطحی خاص نیاز دارند، ضروری هستند. در عین حال،ایمپلنت های پزشکی با چاپ سه بعدی آلیاژهای تیتانیومبه سرعت در حال رشد هستند زیرا تولید مواد افزودنی می‌تواند هندسه‌های{0} و ساختارهای متخلخل خاصی برای بیمار ایجاد کند که یکپارچگی استخوانی را تقویت می‌کند.

آلیاژهای تیتانیوم و زیست سازگاری

Ti-6Al-4V (و گریدهای ELI) به لطف زیست سازگاری اثبات شده، مقاومت در برابر خوردگی، نسبت استحکام-به وزن بالا، و خواص مکانیکی جامد غالب هستند. فرآیندهای افزودنی تخلخل و ساختارهای شبکه ای کنترل شده را تولید می کنند که بهتر با مدول استخوان مطابقت دارد، محافظ استرس را کاهش می دهد و تثبیت طولانی مدت را بهبود می بخشد. تولید افزودنی های فلزی سهم فزاینده ای از درآمد AM پزشکی را به خود اختصاص می دهد.

چرا دقت در کاربردهای پزشکی اهمیت بیشتری دارد؟

دستگاه‌های پزشکی نیازمند قابلیت ردیابی دقیق مواد، فرآیندهای تأیید شده و اغلب پس از{0}}پردازش-HIP، تکمیل سطح، و ماشینکاری CNC رابط‌های حیاتی- هستند تا استانداردهای نظارتی و بالینی را رعایت کنند. جریانهای کاری ترکیبی (شکل متخلخل پیچیده یا نزدیک به شبکه را چاپ کنید، سپس سطوح بحرانی را از طریق CNC تکمیل کنید) نقاط قوت هر دو فناوری را ترکیب می کند.

چاپ سه بعدی فلزی در مقابل ماشینکاری CNC به ندرت یک انتخاب یا یا انتخاب خالص است. بسیاری از پروژه‌های موفق از افزودنی برای هسته پیچیده و CNC برای رابط‌های حیاتی استفاده می‌کنند که هم آزادی طراحی و هم دقت مورد نیاز را به دست می‌آورند.

مطالعه موردی Sunhingstones

چگونه یک سازنده قابل اعتماد پرینت سه بعدی فلزی انتخاب کنیم

هنگامی که یک سازنده پرینت سه بعدی فلزی یا خدمات چاپ سه بعدی فلزی سفارشی را ارزیابی می کنید، از قطعات نمونه بخواهید، مطالعات موردی را در صنعت خود مرور کنید، و ظرفیت تولید نمونه اولیه و تولید کم حجم-تا-را تأیید کنید. کارخانه‌ای که ماشین‌کاری دقیق CNC را نیز ارائه می‌کند، می‌تواند جریان‌های کاری هیبریدی را کارآمدتر پشتیبانی کند.

سوالات متداول