Проектирование металлических добавок:4 совета

Аддитивное производство металлов интересно тем, что оно делает возможным новые вещи. Это уже помогло создать более легкие детали для более экономичных самолетов и улучшило жизнь пациентов с помощью специальных медицинских имплантатов. Рынок тоже растет:аналитики прогнозируют, что в следующем десятилетии при помощи металлических добавок будет произведено компонентов на 228 млрд долларов.

Перспективы использования металлических добавок ясны, но их не всегда легко реализовать, отчасти потому, что разработка металлических добавок требует много времени для обучения. В обрабатывающей промышленности не накоплены десятилетиями функциональные знания, как у нас в отношении унаследованных процессов вычитания. Кроме того, при разработке металлических добавок применяются другие правила, чем при разработке добавок на основе полимеров.

Знакомство с металлическим аддитивным дизайном требует времени и усилий. Наша команда инженеров по применению в Fast Radius обладает обширными знаниями по этому вопросу из первых рук. Мы составили четыре основных правила проектирования металлических добавок, чтобы помочь вам начать работу.

1. Знакомство с набором материалов

Процессы добавления металлов делятся на две категории в зависимости от используемого процесса уплотнения:плавление/затвердевание с плавлением или уплотнение в твердом состоянии. Процессы на основе плавления напоминают традиционную сварку в том, как они соединяют материалы, в то время как твердотельные процессы напоминают традиционное спекание. Материалы, используемые для каждого аддитивного процесса, аналогичны материалам, используемым в их традиционных аналогах, и, как правило, подходят для тех же типов приложений. Много совпадений; например, в обоих методах используется одно и то же семейство нержавеющих сталей. Однако важно отметить, что материалы будут вести себя по-разному в зависимости от используемой технологии.

При выборе правильного метода для вашего проекта вам необходимо оценить не только типы доступных материалов, но и то, как процесс печати повлияет на свойства вашей конечной детали. Хорошей новостью является то, что в некоторых случаях вы можете использовать аддитивное проектирование — например, путем объединения элементов или создания сложной геометрии — для изготовления детали из материала, который не соответствует вашим требованиям в традиционных процессах.

2. Планирование и дизайн для постобработки

Металлическая добавка может быть сложной. Даже если кажется, что ваша деталь будет напечатана идеально, она может закончиться неудачей, если вы пренебрежете дизайном для постобработки, поэтому вам необходимо принять особые меры предосторожности. Во многих процессах с добавками металлов используется порошок, поэтому вам необходимо проектировать для удаления порошка, иначе вы рискуете выйти из строя, когда порошок агломерируется во время термообработки. В некоторых случаях, особенно при создании полых деталей, вам, возможно, придется облегчить дренаж порошка, добавив в дизайн отверстия.

Благодаря технологии присадок к металлу в порошковом слое ваша деталь образует прочную связь с рабочей пластиной и должна быть удалена, что может создать проблемы при проектировании. Например, проволочная электроэрозионная обработка может быть хорошим вариантом для отделения детали от пластины, но вам может потребоваться спроектировать приспособление, чтобы предотвратить повреждение детали при ее отделении. Детали, изготовленные с металлическими добавками, обычно требуют корректировки, чтобы соответствовать окончательным требованиям после того, как они выходят из принтера, поэтому убедитесь, что ваш дизайн учитывает постобработку.

3. Постарайтесь сделать свой дизайн самоокупаемым

Вообще говоря, вы всегда должны стремиться свести к минимуму выступы и полагаться на опорные конструкции при проектировании для аддитивных материалов. Эта рекомендация еще более важна для металла. Из-за того, что металлическая добавка наплавляет слои друг на друга, свесы могут получиться деформированными или плохо обработанными, если угол к рабочей пластине слишком мал. Опорные конструкции не всегда являются идеальным решением проблем с нависанием, потому что они лишают материала, а их удаление может поставить под угрозу стабильность и отделку вашей детали.

Не существует общего эмпирического правила, позволяющего определить, когда свес требует поддержки. Каждая технология металлических добавок отличается и может поддерживать свесы под разными углами. Выступы, поддерживаемые каждым методом, должны быть ключевым определяющим фактором при выборе процесса для вашего проекта.

4. Подготовьте свой набор навыков для добавления металла

Металлические добавки все еще находятся на относительно ранней стадии внедрения, но рынок быстро созревает. Накопив опыт сейчас, вы поддержите свой бизнес в будущем и получите конкурентное преимущество по мере того, как технология станет более доступной.

Но экспертиза не дается легко. Как мы уже отмечали, проектирование металлических добавок требует иного набора навыков, чем проектирование традиционного производства или даже добавок на основе полимеров. Опытный производственный партнер, такой как Fast Radius, может помочь вам выбрать правильную технологию для вашего приложения, подготовить ваши конструкции металлических добавок к производству и точно изготовить детали. После того, как вы пройдете через этот процесс, вы начнете видеть, как металлическая добавка может улучшить существующие продукты и создать совершенно новые.

Готовы попробовать металлическую добавку? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.