Процесс производства металлических добавок

Аддитивное производство (3D-печать) стремительно распространяется по миру промышленной автоматизации.

Вместо того, чтобы создавать формы и удалять материал, производители теперь могут просто добавлять слои материала для производства изделий с меньшими затратами и меньшим количеством отходов. В частности, аддитивное производство металлов (3D-печать металлами) набирает обороты и становится особенно популярным в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность.

Согласно недавнему отчету AMPOWER, ожидается, что к 2024 году рынок аддитивного производства металлов вырастет на 27,9%. С помощью аддитивного производства металлов компании могут создавать прочные и сложные металлические детали. с меньшим количеством материалов и меньшими усилиями, чем традиционные производственные процессы.

Чтобы не отставать от отраслевых тенденций, предлагаем вашему вниманию краткое руководство по аддитивному производству металлов.

Объяснение аддитивного производства металлов

В отличие от обычного производства, требующего форм и обрезки, аддитивное производство создает изделия с нуля с использованием сложного оборудования для 3D-печати. Основной процесс состоит из пяти шагов:

1. Создайте цифровую модель.
2. Подготовьте его к печати, выдавив отверстия, отредактировав размеры отверстий, добавив опоры и т. д.
3. Разделите 3D-модель на слои.
4. Распечатайте деталь слой за слоем.
5. Постобработка в конечный продукт.

Несмотря на то, что процесс практически не изменился, существует несколько способов печати продуктов с использованием аддитивного производства металлов. Вот некоторые из наиболее распространенных:

• Слияние в порошковой постели – Металлический порошок помещается на производственный стол, и высокоэнергетические электронные лазеры точно сплавляют порошок слой за слоем для создания конечного продукта.
• Фрезерная обработка металла – Металлический материал расплавляется и наносится непосредственно на производственный стол. Жидкий металл быстро остывает, и добавляются новые слои, пока конечный продукт не будет готов.
• Сплав, пропитанный печью – Металлический порошок соединяется с жидким связующим. По мере добавления дополнительных слоев связующего конечный продукт приобретает форму.

Каждый тип аддитивного производства металлов позволяет создавать несколько деталей из самых разных материалов. Одними из самых популярных металлических добавок, используемых в аддитивном производстве, являются никелевые сплавы, такие как Inconel 718 и Inconel 625, нержавеющая сталь, алюминий и медь.

Плюсы и минусы аддитивного производства металлов (3D-печать металлами)

Существует множество преимуществ аддитивного производства металлов, но оно подходит не для всех видов производства. Вот краткое руководство по преимуществам и недостаткам металлических добавок при использовании системы аддитивного производства для создания металлических изделий.

Преимущества

• Сократите требования к пространству и затратам на хранение деталей, предоставив вам возможность производить детали по запросу на месте.
• Меньше отходов без необходимости обрезать или вырезать детали из более крупных материалов, что также помогает снизить производственные затраты.
• Быстро производите новые продукты без необходимости создавать формы.
• Быстрое создание прототипов может ускорить разработку продукта и помочь вам получить конкурентное преимущество.
• Сборка не требуется. Детали, изготовленные методом аддитивного производства, можно печатать целиком, не собирая вместе несколько деталей.
• Создавайте очень сложные детали с минимальными усилиями и навыками.

Недостатки

• Много времени сборки означает, что аддитивное производство не идеально подходит для крупносерийного производства.
• Более высокие первоначальные затраты при более дорогом оборудовании.
• Размер продукта ограничен ограничениями системы аддитивного производства. Например, принтеры потребительского класса обычно имеют печатные платформы размером менее одного кубического фута.

Применение аддитивного производства металлов

Изначально аддитивное производство металлов использовалось в основном для прототипирования. Производители могут быстро проектировать и печатать готовые к испытаниям продукты, прежде чем инвестировать в пресс-формы и оборудование для более крупных производственных циклов, используя программное обеспечение для добавления металлов. По мере того, как передовые технологии и аддитивное производство становились все более доступными, они применялись в самых разных отраслях.

Авиакосмическая промышленность была одним из основных пользователей аддитивного производства. Аэрокосмические компании используют аддитивное производство («аддитивное производство») для проектирования и изготовления очень сложных металлических деталей, которые в противном случае были бы невозможны с использованием традиционных методов.

Поскольку отходов меньше, производители аэрокосмической техники могут снизить вес, не жертвуя структурной целостностью, что очень важно при проектировании самолетов.

Медицинская промышленность также использует аддитивное производство для создания уникальных инструментов и приспособлений для конкретных процедур. Медицинским работникам больше не нужно ждать, пока производитель спроектирует и изготовит инструменты. Они могут создать именно те инструменты, которые им нужны, за короткое время — по гораздо более низкой цене, собственными силами, чтобы помочь со сложными процедурами.

Оптимизация производства с помощью аддитивного производства металлов

Аддитивное производство металлов, возможно, и не заменит обычные производственные процессы, но оно предлагает множество значительных преимуществ для производителей в самых разных отраслях.

Если вы заинтересованы в ускорении аддитивного производства металлов, поговорите со специалистами Spatial. Уже более 35 лет мы помогаем производственным предприятиям разрабатывать 3D-программные приложения для оцифровки их рабочего процесса с помощью наших комплектов для разработки программного обеспечения для 3D-моделирования и нашего опыта.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как Spatial может улучшить ваш производственный процесс и оцифровать рабочий процесс.