Kan metal 3D -udskrivning demonstrere sine kapaciteter inden for hurtige reservedelefremstilling i fabrikker?

一, Teknisk empowerment: Metal 3D -udskrivning løser tre store problemer med at fremstille reservekomponenter.
1. en ændring i kvaliteten af ​​tidseffektiviteten fra "månedlig levering" til "ugentlig respons"
At lave reservedele til den gamle - Fashing Way tager mere end ti trin, såsom design af forme, bearbejdning og varmebehandling. Hele processen tager flere måneder. For eksempel fremstiller en jernbanevirksomhed 24crnimo legeringsstålbremseskiver ved hjælp af traditionelle metoder, der tager 180 dage fra design til levering. Men brugerMetal 3D -udskrivningTeknologi, hele fremstillingsprocessen kan udføres på kun 631 timer, hvilket reducerer leveringstiden med 70%. Den "direkte digitale fremstilling" -funktion ved metal 3D -udskrivning gør dette mere effektivt. Det gør dette ved at skære CAD -modeller og smelte metalpulverlag efter lag med en laser eller elektronstråle uden kravet om skimmeludvikling eller andre behandlingstrin. Dette giver mulighed for "design som produktion."
For eksempel er Titanium Alloy Spiral Structural Part, der er foretaget af et bestemt luftfartsselskab ved hjælp af laserbestråling, 418 mm × 362mm × 2210mm i dimension. Den bruger multi - Laser Collaborative SLM -teknologi til at forbedre scanningsruten og energiindgangen. Det kombinerer også den komplicerede struktur, der skal klemmes i 12 trin i tidligere metoder. Produktionscyklussen nedskæres fra 45 dage til 18 dage, og tabet af nøjagtighed, der kommer fra multi - -processpropning, undgås.
2. fra "Bulk Inventory" til "On - efterspørgselsproduktion": Ændringer i omkostningsstrukturen
"Sikkerhedsbeholdning" -teknikken bruges i traditionel reservedelsestyring, hvilket betyder, at en masse penge er bundet sammen, og lageromsætningen er begrænset. Et bestemt bilfirma siger, at 30% af dets reservedele -lager er "Zombie Inventory", hvilket betyder, at det ikke er blevet brugt på 5 år og koster over 20 millioner yuan. Modellen "Digital Inventory+Instant Manufacturing" af metal 3D -udskrivning gør reservedele fra fysisk opgørelse til dataaktiver. Dette betyder, at virksomheder kun behøver at gemme 3D -modelfiler og kan begynde at udskrive dem med det samme baseret på advarsler om udstyrsfejl eller produktionsplaner, hvilket betyder, at de kan producere "nulbeholdning."
F.eks. Har kernekraftventilkroppen foretaget af China General Nuclear Corporation (CGN) brug for 200 reservedele for at blive foretaget i forvejen for at imødekomme pludselig efterspørgsel, som koster op til 5 millioner yuan i lager. Med metal 3D -udskrivning behøver virksomheder kun at opbevare digitale modeller af 10 kernemoduler til rådighed for - efterspørgselsproduktion, der reducerer lageromkostningerne med 90% og eliminerer risikoen for, at reservedele smides væk på grund af designændringer.
3. fra "Standarddele" til "Tilpasning": Opgradering af funktionel tilpasningsevne
Fabriksudstyr har specifikke behov for reservedele ydelse på grund af afvigelser i, hvordan de bruges, og hvad de bærer. Fordi forme er så almindelige, kan traditionelle håndværkere ikke gøre tingene nøjagtigt, hvordan du vil have dem. Metal 3D -udskrivning kan fremstille et "præstationskort" for hver reserve del ved hjælp af teknologier som topologyoptimering og gitterstrukturkontrol. For eksempel bruger et firma, der får robotter, metal 3D -udskrivning til at skabe gradientgitterstrukturer til samlinger af robotarme, der fungerer under forskellige forhold. Høj - densitetsgitter bruges i høje - frekvensvibrationsregionen til forbedring af dæmpningsydelse, og lav - densitetsgitter bruges i den lette region til at sænke vægt. Dette udvider leddets levetid med 40% og reducerer energiforbruget med 15%.
Metal 3D -udskrivning er bedre til tilpasning af medicinsk udstyr end andre typer 3D -udskrivning. Et bestemt firma fremstiller en titanlegering af hoftefugemplantat til ortopædiske patienter. Dette implantat bruges til at få patientknogledata gennem CT -scanning, fremstille 3D -modeller, der er unikke for hver patient, og derefter udskrive implantater, der passer til patientens knogler korrekt ved hjælp af Electrond Beam Melting (EBSM) -teknologi. Gendannelsestiden efter operationen er skåret i halvdelen, og chancen for at have brug for en anden operation, fordi delene ikke passer til rigtigt, undgås.
2, Metal 3D -udskrivning i reservedele Fremstilling: Almindelige situationer i branchen
1. Aerospace: "Regeneration Technology" til dyre reservedele
Luftfartsindustrien har brug for reservedele for at være meget pålidelige, og traditionelle metoder til at fremstille komplicerede strukturelle dele er ret dyre. For eksempel består brændstofdysen i GE Aviations springmotor normalt af 20 dele, der svejses sammen. Men med metal 3D -udskrivning kan det gøres til et enkelt stykke, der skærer antallet af dele med 80%, vægten med 25%og evnen til at udholde høje temperaturer med tre gange. Vigtigere er det, når dysen skal udskiftes, fordi den er udslidt, kræver traditionelle metoder re - støbning til produktion, som kan tage op til seks måneder. Metal 3D -udskrivning kan på den anden side fremstille reservedele på så lidt som 72 timer, så motoren kan begynde at arbejde igen snart.
2. fremstilling af biler: En "stoptabsenhed" til lukning af produktionslinjen
Omkostningerne ved nedetid på bilproduktionslinjen kan være så høje som 100.000 yuan i timen, og hvor hurtigt reservedele leveres direkte påvirker direkte, hvor effektivt produktion er. En tysk bilvirksomhed har skåret den tid, det tager at levere vigtige reservedele fra 14 dage til 3 dage, siden de begyndte at bruge metal 3D -udskrivning. For eksempel skal de svage dele af titanlegeringsforme på dens stemplingslinje flyves ind fra det tyske hovedkvarter, og omkostningerne ved presserende transport er 40% af reservedelsprisen. Efter at have skiftet til lokal metal 3D-udskrivning er omkostningerne ved reservedele imidlertid faldet med 60%, og de kan nu leveres i realtid med en "24-timers respons."
3. energiudstyr: "Life - Saving Pill" til forældede værktøjer
Udstyr i energibranchen varer lang tid, og nogle udskiftningskomponenter foretages ikke længere, hvilket gør det svært at kopiere gamle procedurer. Kølepumpehjulet i et bestemt atomkraftværk skal ændres, fordi det er korroderet, men det firma, der lavede de originale dele, gør dem ikke længere. Efter at have fået 3D -oplysninger om pumpehjulet gennem omvendt teknik, blev metal 3D -udskrivningsteknologi brugt til at fremstille skovlhjul af Inconel 718 -legering, der fungerede lige så godt som de originale udskiftningsdele. Efter testning blev det vist at være mere resistente over for korrosion end genstande, der blev foretaget ved hjælp af traditionelle metoder, og omkostningerne ved udskrivning var kun en - femte af omkostningerne ved re - støbning.
3, Hvad vil der ske i fremtiden: tre hovedmåder til at fremstille reservedele med metal 3D -udskrivning
1. Multi - Materialeudskrivning: Går fra "enkelt funktion" til "systemintegration"
Metal 3D -udskrivning vil til sidst komme over grænserne for kun at bruge et materiale og gøre funktionelt klassificerede materialer til rådighed efter behov. For eksempel kan laserkraften eller scanningshastigheden i hydrauliske ventillegemer ændres til at udskrive høje - hårdhedslegeringer i tætningsoverfladeområdet for at gøre dem mere resistente over for at bære og lette aluminiumlegeringer i hovedkropsområdet for at gøre dem lighter. Dette skaber et "one stykke med flere funktioner" -design.
2. smart produktionslinje: fra "manuel indgriben" til "sort lys fabrik"
Når du kombinerer det industrielle Internet of Things (IIoT) med kunstig intelligens (AI), vil metal 3D -udskrivning være i stand til at automatisere processen fuldt ud. For eksempel kan udskrivningsudstyr give reelle - tidsfeedback på mellemlagsproblemer ved at bruge infrarøde kameraer og smelte poolovervågningssystemer. Ved hjælp af maskinlæringsalgoritmer til forbedring af udskrivningsindstillinger er succesraten for udskrivning af titaniumlegeringsventillegemer i én gang steget fra 85% til 98%. Ved at oprette forbindelse til ERP/MES -systemer er det muligt at administrere efterspørgsel efter reservedele, produktionsplanlægning og planlægning og logistikfordeling i en lukket sløjfe.
3. grøn fremstilling: Ændring af "højt energiforbrug" til "bæredygtig"
Traditionel metalbehandlingsteknologi bruger kun mindre end 30% af det materiale, det fungerer med. Metal 3D -udskrivning kan på den anden side bruge mere end 95% af det materiale, det fungerer med takket være "nær Nett -dannende" teknologi. For eksempel anvender et firma metal 3D -udskrivning for at fremstille robot lemknogler ud af aluminiumslegering. Dette skærer ned på at skære affald med 80% sammenlignet med traditionel bearbejdning og opnår lukkede - Loop -udnyttelse ved genanvendelse af ikke -meltet pulver, der skærer kulstofemissioner fra enkelt reservedele med 60%.