Управление процессом аддитивного производства:ожидания и лучшие практики

Опубликовано 29 марта 2022 г.

Хотя 3D-печать файла САПР для нефункционального прототипа относительно проста, запуск полного цикла разработки продукта — от концепции до производства — может оказаться сложной задачей, особенно при использовании незнакомых технологий аддитивного производства (АП).

Понимание процесса 3D-печати

В отличие от субтрактивных методов, таких как обработка на станках с ЧПУ или литьевого формования на основе пресс-форм, AM строит детали слой за слоем, добавляя материал, а не удаляя его. Это фундаментальное различие порождает новые процедурные проблемы:

• Ограниченные объемы сборки могут потребовать разделения деталей на несколько отпечатков и последующей сборки.
• Тепло, выделяющееся во время экструзии, может деформировать детали.
• Существуют нюансы, специфичные для процесса:например, моделирование методом наплавления (FDM) часто оставляет видимые линии слоев, а HP Multi-Jet Fusion (MJF) требует специального этапа охлаждения и очистки.

Осознание этих факторов поможет вам направить ваш проект AM на бесперебойное и эффективное производство. Ниже приведено пошаговое руководство со сравнением подходов к проектированию и диаграммой рабочего процесса, на которой показаны ключевые решения.

Три подхода к процессу аддитивного производства

Аддитивные проекты обычно делятся на три категории:

• Подход А:быстрое производство и прототипирование – У вас уже есть проверенный файл САПР, и деталь вам понадобится в течение 30 часов.
• Подход Б:оптимизация существующей конструкции для AM – В настоящее время вы используете литье под давлением, но стремитесь сократить расходы в цепочке поставок, производя детали по требованию.
• Подход C:разработка новой детали с нуля для AM – Деталь невозможно изготовить устаревшими методами, или АМ предлагает ценовые преимущества при низких и средних объемах.

Какой подход к аддитивному производству мне подходит?

Проектирование с чистого листа (Подход C) обеспечивает наибольший потенциал повышения производительности и снижения затрат благодаря полному использованию принципов проектирования для аддитивного производства (DFAM). Однако большинство проектов SyBridge соответствуют подходу B, где существующая деталь перерабатывается для AM, чтобы разблокировать производство по требованию и сократить накладные расходы на складские запасы.

Для обоих подходов B и C исходный файл САПР подвергается тщательной проверке — часто посредством комплексного процесса утверждения производственных деталей (PPAP) — прежде чем приступить к полномасштабному производству. После утверждения последующие заказы становятся оптимизированной и быстро обрабатываемой операцией. С таким партнером, как SyBridge, вы можете получить детали уже на следующий день.

Процесс аддитивного производства:шаги и решения

Ниже приведен краткий рабочий процесс, в котором показаны критические шаги и точки принятия решений для каждого подхода. Независимо от выбранного пути, комплексная поддержка со стороны надежного партнера AM гарантирует, что ваши детали будут соответствовать самым высоким стандартам качества, надежности и производительности.

Модификация существующей детали для аддитивного производства

Шаг 1. Определите детали, имеющие убедительное экономическое обоснование

Начните с подтверждения серьезного бизнес-обоснования перехода на AM. Запасные части с высокой оборачиваемостью являются главными кандидатами:они могут быть изготовлены в соответствии с идентичными стандартами производительности, исключая при этом затраты на складирование и обеспечивая своевременное наличие запасов.

Шаг 2. Создайте свою деталь

При переработке существующей детали основное внимание уделяется точной настройке геометрии для AM, а не перепроектированию всей формы. Незначительные модификации, такие как регулировка углов уклона, добавление скруглений или оптимизация толщины стенок, гарантируют, что деталь без проблем войдет в сборку, сохраняя при этом критические допуски на размеры.

Шаг 3:Выбор материала и процесса

Определите требования к характеристикам детали (модуль, прочность на растяжение, прочность на сжатие и т. д.) и воздействие окружающей среды. Составьте краткий список совместимых материалов AM, а затем оцените доступные технологии — FDM, SLS, MJF и т. д. — которые могут обеспечить эти свойства. Если существует несколько вариантов, протестируйте каждый из них с помощью отпечатков прототипов, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для полномасштабного производства.

Шаг 4. Итеративное производственное проектирование и тестирование

Зафиксируйте параметры печати — структуру поддержки, инструменты для удаления, качество поверхности, время отверждения и инструкции по креплению — как только деталь будет соответствовать целевым размерам и производительности. Соберите все данные в «сборочный пакет», который послужит надежным ориентиром для стабильного и высококачественного производства во всем мире.

Шаг 5. Производство по требованию и глобальное выполнение

Одобренные детали теперь готовы к производству по требованию и доставке по всему миру. Цифровые запасы устраняют необходимость физического складирования и позволяют производить продукцию в режиме реального времени в случае резкого роста спроса.

Начните процесс сегодня

Независимо от того, на каком этапе вашего пути аддитивного производства вы находитесь, SyBridge предлагает всестороннюю поддержку и опыт DFAM для вывода вашей концепции на рынок. Свяжитесь с нашей командой прямо сейчас, чтобы начать трансформацию.