چرا قطعات پیچیده هوافضا برای پرینت سه بعدی مناسب هستند؟

قطعات پیچیده هوافضا با کانال‌های داخلی، ساختارهای شبکه و هندسه بهینه‌شده- اغلب ماشین‌کاری سنتی CNC را به حد مجاز می‌رساند - ضایعات بالای مواد، نصب‌های متعدد، زمان‌های طولانی و طرح‌هایی که یا به خطر می‌افتند یا بسیار گران می‌شوند. این راهنما توضیح می دهد که چرا چاپ سه بعدی آلیاژهای آلومینیوماز طریق ذوب لیزری انتخابی (SLM) به یک راه حل عملی برای تولید قطعات پرینت سه بعدی فلزی در این شرایط تبدیل شده است. این محدودیت‌های واقعی ماشین‌کاری معمولی، نحوه کار SLM و آزادی طراحی آن، چرایی پیشروی AlSi10Mg در کاربردهای هوافضا، ویژگی‌های مکانیکی معمول، یک مثال واقعی{3}}، مقایسه واضح هزینه و زمان انجام پروژه، و شرایط خاصی که تحت آن پرینت سه‌بعدی فلز از CNC بهتر است را پوشش می‌دهد.

CNC برای بسیاری از قطعات عالی است. با این حال، در هندسه های بسیار پیچیده هوافضا، اشکالات آشکار می شوند:

دسترسی به ابزار ویژگی های داخلی را محدود می کند. کانال های عمیق یا شبکه های بسته معمولاً قطعه را مجبور می کنند که شکافته شود و بعداً مونتاژ شود.

نسبت خرید-به-پرواز 10:1 تا 20:1 رایج است. در عمل اغلب به این معنی است که 85 تا 95 درصد شمش به تراشه تبدیل می شود.

راه‌اندازی‌های چندگانه هم هزینه را افزایش می‌دهند و هم ریسک پشته تحمل- را افزایش می‌دهند.

زمانی که برنامه‌ریزی، تثبیت و عملیات متوالی جمع می‌شوند، زمان‌های سرب طولانی می‌شوند.

هنگامی که خود هندسه با این فرآیند مبارزه می کند، پروژه یا در حدود محدودیت های تولید دوباره طراحی می شود یا به طور غیر ضروری گران می شود.

ذوب لیزری انتخابی، قسمت را لایه به لایه از پودر فلز می سازد. یک لیزر با قدرت{1}بالا بر اساس داده های CAD برش خورده پودر را کاملاً ذوب می کند. پودر استفاده نشده بازیافت می شود، به همین دلیل است که استفاده از مواد به مراتب بیشتر از روش های تفریقی است.

مزایای عملی به سرعت نمایان می شود:

کانال های خنک کننده داخلی یا سیال را می توان دقیقاً در جایی قرار داد که عملکرد به آنها نیاز دارد.

بخش های جامد را می توان با ساختارهای مشبک یا ژیروید جایگزین کرد که هنگام برش جرم، سفتی را حفظ می کنند.

مجموعه ها را اغلب می توان در یک تکه ادغام کرد و بست ها و مسیرهای نشت احتمالی را از بین برد.

اینها دلایلی است که مهندسان به طور فزاینده ای به دنبال افراد با تجربه هستندنمونه سازی پرینت سه بعدی SLMکارخانه زمانی که هندسه قطعه محدودیت اصلی است.

AlSi10Mg آلیاژ کار برای اکثر کاربردهای هوافضا پرینت سه بعدی آلیاژهای آلومینیوم است. این ترکیبی قوی از نسبت استحکام به وزن، هدایت حرارتی و قابلیت چاپ ارائه می دهد.

خواص مکانیکی معمولی SLM AlSi10Mg

عملکرد خستگی برای بسیاری از ساختارها و براکت‌های ثانویه زمانی که کنترل فرآیند و پردازش پست{0} به درستی انجام شود، کافی است. چارچوب‌های صدور گواهی از ناسا، EASA و انجمن‌های صنعتی همچنان به بلوغ می‌رسند و به تولیدکنندگان واجد شرایط مسیر روشن‌تری برای استفاده در هوافضا می‌دهند.

یک مشتری اخیر هوافضا با یک قطعه آلومینیومی ساختاری که شامل ویژگی‌های شبکه داخلی و کانال‌های منسجم بود، به ما مراجعه کرد. نقل‌قول‌های ماشین‌کاری سنتی زمان طولانی و ضایعات بالای مواد را نشان می‌داد. این طرح به تنظیمات متعدد نیاز داشت و همچنان خطر ضایعات را به همراه داشت.

ما قطعه را در AlSi10Mg با استفاده از SLM تولید کردیم. نتایج:

تولید تک-تولید نزدیک-شبکه-به‌جای ماشینکاری چند{3}}راه‌اندازی

زمان سررسید از 7 تا 9 هفته تخمینی (مسیر CNC) به تقریباً 2.5 هفته از جمله پردازش و بازرسی پس از{3} کاهش یافت.

کاهش قابل توجه وزن از طریق طراحی شبکه که برای ماشین غیر عملی بود

بازده پاس اول-بعد از عملیات حرارتی استاندارد و تکمیل

مشتری از بحث‌های طراحی مجدد به سخت‌افزار کاربردی بدون اجبار به مصالحه‌های عمده در هندسه اصلی حرکت کرد. این همان نتیجه عملی است که اکثر تیم ها هنگام جستجوی یک مورد قابل اعتماد به دنبال آن هستندقطعات پرینت سه بعدی فلزیسازنده

چاپ سه بعدی فلزی به طور خودکار بهتر یا ارزانتر نیست. در شرایط خاص بهترین عملکرد را دارد. مقایسه زیر منعکس کننده نتایج معمولی است که در هندسه های پیچیده هوافضا می بینیم:

CNC در مقابل SLM برای قطعات پیچیده هوافضا

قطعات منشوری ساده در حجم های بالاتر همچنان از CNC استفاده می کنند. رویکردهای ترکیبی - چاپ یک-شکل شبکه و پایان-ماشینکاری فقط سطوح بحرانی - اغلب بهترین نتیجه کلی را به همراه دارد.

اگر قطعه پیچیده ای دارید که با تامین کنندگان فعلی مشکل ایجاد می کند، نقشه را ارسال کنید. ما بدون خوش بینی غیر ضروری ارزیابی مستقیمی از اینکه آیا آلومینیوم SLM مسیر بهتری است - برای پوشش قابلیت ساخت، خواص مورد انتظار، زمان انجام کار و هزینه - به شما ارائه خواهیم داد.

Sunhingstones بر روی قطعات پرینت سه بعدی فلزی برای هوافضا و سایر برنامه های کاربردی تمرکز دارد. زمانی که خود هندسه محدودیت اصلی است با ما تماس بگیرید.