Защо производството на мухъл се е превърнало в ключово направление за приложение на метален 3D печат?

一, Техническа адаптивност: колко добре 3D печатът на метал и производството на матрици работят заедно
1. Можете свободно да оформяте сложни конструкции, което надхвърля границите на традиционното занаятчийство.
Основният проблем при производството на форми е създаването на сложни вериги за охлаждаща вода, леки конструкции и функционална интеграция. Логиката на "отстраняване на материал" на субтрактивната обработка ограничава традиционните методи, затруднявайки изработването на сложни структури като вътрешни усилващи ребра и конформни охлаждащи канали. Например веригата на охлаждащата вода в типичните шприцформи често използва дизайн на пробиване или преграда, който не пасва на формата на кухината на формата. Това прави охлаждането неравномерно и продуктът се деформира твърде бързо. Металният 3D печат може директно да създаде спирални, мрежести или биомиметични форми на канали за поток, които са плътно прилепнали към кухината на матрицата чрез подреждане на материали слой по слой.
Използвайки формата на седалката за инспекция на мощност от Тайван Zongwei Industry като пример, симулацията на Moldex3D помогна за подобряване на дизайна на неправилния воден път. След това металната 3D форма за печат намали температурната разлика между мъжките и женските форми от 47 градуса до почти равномерна, намали скоростта на деформация на деформацията с 49% и намали цикъла на формоване с 25%. Този случай показва, че способността на металния 3D печат да прави сложни структури може значително да подобри работата на формите.
2. Технология за произволно охлаждане: двойна революция в качеството и ефективността
Качеството на шприцованите изделия зависи много от системата за охлаждане на формата. Поради ограниченото им разположение, традиционните водни канали с прави дупки могат да причинят неравномерна температура на формата, което може да доведе до проблеми като изкривяване и свиване на продукта. Чрез регулиране на водния поток, така че охлаждащата вода да покрива равномерно кухината на матрицата, методът на конформно охлаждане за метален 3D печат прави следните подобрения:
Подобряване на ефективността: След преминаване към конформен воден път за определена форма за броня на превозно средство, цикълът на леене под налягане премина от 45 секунди на 30 секунди, а годишният производствен капацитет на едно устройство се увеличи със 120 000 броя.
Подобряване на качеството: Степента на деформация на определена форма за електрически съединители е намаляла от 0,8% на 0,2%, а степента на добив се е повишила до 99,5%.
По-дълъг живот: Зигфрид Хофман в Германия произведе 3D-отпечатана форма от алуминиева пяна, която пропуска по-добре парата и има добра вентилационна структура. Това ускорява цикъла на нагряване и охлаждане с 30%, а формата издържа с 40% по-дълго.
3. Лека и функционална интеграция: намаляване на разходите като цяло
Чрез оптимизиране на формата на формата, металният 3D печат може да премахне допълнителните материали и да направи структурата по-здрава, като същевременно намали теглото с 30% до 50%. Например, компания, която произвежда оборудване за вятърна енергия, нарязва матрица с острие с диаметър 2 - метра на 8 леки парчета за печат. Това намали транспортните разходи с 40%, а времето, необходимо за ремонт на един модул от 2 часа на 30 минути. Освен това 3D печатът може да комбинира функционални елементи като охлаждащи канали, ежекторни щифтове и изпускателни слотове в едно цяло. Това намалява количеството парчета от формата и грешките по време на сглобяването. Броят на частите в определен автомобилен интериор е намален от 127 на 38 благодарение на интегрирания дизайн. Времето, необходимо за сглобяването му, също е съкратено със 70%.
2, Ценова-ефективност: преминаване от „скъпо-експерименти“ към „-мащабни приложения“
1. По-добро използване на материалите, което намалява преките разходи
Субтрактивните методи се използват в традиционното производство на форми, което може да загуби до 30% до 50% от материала. Металният 3D печат е адитивен производствен процес, който използва около 95% от материала, а остатъчният прах може да се използва повторно. Например, материалните разходи за определена матрица за лопатки на турбини на авиационни двигатели намаляха с 60% след 3D печат и по-късно нямаше нужда от скъпи техники като електроразрядна обработка (EDM).
2. Съкращаване на производствения цикъл: Възползване от пазарните възможности
При традиционното производство значителното време, необходимо за изработка на форми, е проблем. Например, производството на форми за автомобилни части отнема повече от десет стъпки, като проектиране, обработка с ЦПУ, термична обработка, сглобяване и отстраняване на неизправности. Целият процес може да отнеме няколко месеца. А металният 3D печат ускорява процеса до седмици или дори дни, като използва метода на „дизайн печат след-обработка“ за създаване на неща едновременно.
Бързо пробно производство: Компания, която произвежда домакински уреди, е използвала 3D принтиране, за да намали времето, необходимо за направата на калъпите за климатици от 15 дни на 72 часа.
Персонализиране в малки партиди: Финландската компания Toivan Metalli прави форми за огънати тръби с принтера Markforged X7. Това намалява цената на единица от 4000 евро на 300–400 евро и ускорява доставката от 6 седмици на 1 седмица. Бизнесът успешно пое малки партидни поръчки и намери нови начини за печелене на пари.
3. Дългосрочно-разпределение на разходите: правене на матрицата по-дълготрайна и лесна за поддръжка
Първоначалната цена за изработване на 3D отпечатани форми е малко по-висока от тази на традиционните методи. Въпреки това, техният конформен дизайн на охлаждане и ниско тегло могат значително да удължат живота на формите. Например, определена-форма за леене под налягане намали пукнатините от термична умора с 50%, след като 3D отпечатването подобри термичния баланс. Той също така утрои експлоатационния си живот и намали цената на матрицата за всеки -елемент за леене под налягане с 40%. Модулната архитектура на формите за 3D печат също улеснява подмяната на счупени части, което намалява времето за престой и разходите за поддръжка.
3. Индустриално търсене: „основната движеща сила“ за трансформацията и модернизацията на производствената индустрия
1. Растежът на малък-мащаб и разнообразни производствени методи
Тъй като индивидуализираното търсене на потребителския пазар нараства, производството на форми се променя от „-стандартизирано производство в голям мащаб“ към „персонализирано производство в малък-мащаб“. Металният 3D печат е чудесен за правене на малки партиди, тъй като не е необходимо да отваряте матрица. Например, компания, която произвежда медицински устройства, използва 3D печат, за да направи форми за ортопедични импланти и бързо прави уникални модели от CT данни, за да отговаря на специфичните изисквания на всеки пациент. Това намалява разходите за мухъл със 70%.
2. Крайната цел за производителност в -полето на производството от висок клас
Ефективността на матрицата трябва да бъде по-добра в-области от висок клас, като космическото пространство и превозните средства с нова енергия. Например:
Аерокосмически: C919, голям самолет, произведен в Китай, използва технология за 3D печат, за да направи своята горивна дюза, която намалява теглото с 25% и увеличава икономията на гориво с 15%.
Нови енергийни превозни средства: 3D отпечатването на матрица за батерия подобрява охлаждащия канал, което прави температурата на батерията по-равномерна с 20% и удължава живота й с 30%.
3. Локализирано производствено търсене по време на преконфигурирането на глобалната верига на доставки
Търговското напрежение и геополитическите кризи направиха световната верига за доставки още по-нестабилна. За да се защитят, предприятията трябва бързо да преместят производството си в местни райони. Металният 3D печат е важна технология за реорганизиране на веригата за доставки, тъй като може да „разпредели производството“. Например, европейски производител на превозни средства успя да получи матрици, доставени за „48 часа“, като използва оборудване за 3D печат в собствената си страна, вместо да разчита на доставчици от други страни.