Технологията за-постобработка ще повлияе ли на цикъла на доставка?

一, Типът технология за последваща-обработка е нож с две{1}}остриета на сложност и цикличност.
Има четири вида техники за последваща{0}}обработка за метален 3D печат: топлинна обработка, повърхностна обработка, механична обработка и горещо изостатично пресоване (HIP). Всяка от тези процедури има много различен ефект върху цикъла на доставка.

1. Термична обработка: битката между изразходваното време и пари и подобряването на производителността
Основният начин да се отървете от остатъчното напрежение и да направите материалите по-добри е чрез топлинна обработка, но времето, необходимо за това, е важно. Например, частите от титаниева сплав Ti6Al4V трябва да бъдат закалени при 800–900 градуса за 30–120 минути. Високотемпературната сплав Inconel 718, от друга страна, изисква да премине през разтвор и обработка на стареене, което отнема повече от 10 часа. Ако структурата на частта е сложна или дебелината на стената е неправилна, трябва да промените температурната крива в частите, за да удължите времето за обработка. Определен проект за дюза на авиационен двигател демонстрира, че части без топлинна обработка издържат само 2000 цикъла, но след топлинна обработка те издържат 13 000 цикъла. Термичната обработка обаче добави 30% към цикъла на доставка.

2. Повърхностна обработка: Намиране на правилния баланс между точност и скорост
Целта на повърхностната обработка е да направи повърхностите на частите по-добри, но различните процедури работят с много различни скорости. Ръчното полиране зависи от уменията на оператора и може да отнеме часове за обработка на всяко парче, с лоша повторяемост; Темпото на процеса на пясъкоструене е бързо, но не е лесно да се стигне до сложни вътрешни структури; Химическото полиране може да достигне микрометрично ниво на точност чрез разтваряне на неща паралелно, но концентрацията на разтвора и времето, необходимо за реакцията, трябва да се контролират много внимателно. Химическото полиране се използва от определена компания за медицински импланти за изглаждане на повърхността на пореста титаниева сплав от 6–12 μm до 0,2–1 μm, но все още отнема 1–2 часа за обработка на едно парче.

3. Машинна обработка: „Капанът на времето“ на прецизната компенсация
Металните 3D отпечатани части често се нуждаят от механична обработка, за да се коригират грешки в размерите, но е трудно да се обработват части със сложни структури. Например, вътрешният диаметър на маншон с водно охлаждане на автомобил трябва да се поддържа в рамките на ± 0,01 mm. Това може да се направи с фрезоване на лостове по пет-оси, което отнема от 4 до 6 часа за производството на едно парче. Ако частите са с тънки стени или са висящи, трябва да се направят специфични приспособления, които ще удължат още повече времето за подготовка.

4. Горещо изостатично пресоване (HIP): „цената на времето“ за голям скок в производителността
HIP е важна стъпка за премахване на вътрешните пори и за уплътняване на нещата, но струва много пари и отнема много време. За определен проект за аерокосмически дюзи, HIP обработката трябва да се извърши при налягане от 100 MPa и температура от 1200 градуса в продължение на 4 часа, като температурата се повишава и намалява, което означава, че всеки цикъл на обработка отнема 12 часа. HIP кара частите да издържат шест пъти по-дълго, но също така кара доставките да отнемат 50% повече време.

2, Контрол на параметрите на процеса: намиране на правилния баланс между точност и цикъл
Ключът към съкращаване на цикъла на доставка е да имате точен контрол върху параметрите на процеса на последваща-обработка. Например, ако отклонението на контрола на температурата при термична обработка е повече от ± 10 градуса, това може да доведе до загрубяване на компонентите или недостатъчно освобождаване на напрежение, което би означавало, че трябва да бъдат преработени. Една компания е инсталирала усъвършенствана система за управление на температурата, която поддържа температурата на топлинна обработка в рамките на ± 5 градуса. Това намалява времето за обработка на всяко парче с 20%.

Когато става въпрос за обработка на повърхността, концентрацията на разтвора за химическо полиране трябва да се промени въз основа на материала и грапавостта на повърхността на частите. Чрез създаването на база данни за процеси медицинска компания успя да оптимизира концентрацията на химически полиращ разтвор до 15%–20%. Това намали времето за обработка на един артикул от 2 часа на 1 час и запази грапавостта на повърхността под 0,4 μm.

При машинната обработка колко добре работи програмирането с цифрово управление има пряк ефект върху цикъла на обработка. AI-подпомогната система за програмиране е въведена от определена компания, която произвежда автомобилни части. Това намалява времето за програмиране от 4 часа на 1 час и времето за обработка на единично парче от 6 часа на 4 часа.

3, Ефективност на оборудването и персонала: „основната подкрепа“ на цикъла на доставка
Цикълът на доставка се влияе от производителността на-оборудването за последваща обработка и нивото на компетентност на операторите. Например типичното HIP оборудване може да загрява и охлажда само със скорост 50 градуса/час, но модерното HIP оборудване за бързо нагряване може да го прави със скорост 200 градуса/час. Това съкращава времето за обработка на едно парче с 60%. След като определена компания за самолети получи HIP оборудване за бързо нагряване, нейният годишен капацитет за обработка премина от 500 части на 1500 части, а времето, необходимо за доставка, намаля с 40%.

Що се отнася до уменията на хората, талантливите оператори могат да намалят времето, което не е-за обработка, като направят пътя на процеса по-ефективен. Например, работилница за машинна обработка обучава операторите как да използват технологията „многопроцесна интегрирана обработка“, която комбинира части, за които са били необходими три процеса, в една, намалявайки времето, необходимо за обработка на един артикул от 8 часа на 5 часа.

4, Индустриална практика: Примерен случай за подобряване на циклите на доставка
В космическата индустрия една компания използва интегрирана производствена линия, която включва "печат, топлинна обработка, HIP и механична обработка". Те използват симулация на процес, за да подобрят настройките за топлинна обработка и да съкратят времето за доставка от 30 дни на 18 дни. Времето за термична обработка беше намалено от 12 часа на 8 часа, а времето за HIP беше намалено от 12 часа на 7 часа.
Определена ортопедична компания в областта на медицината е измислила начин да комбинира "химическо полиране" и "механична обработка", за да направи порестите импланти от титанова сплав по-гладки, преминавайки от 6–12 m до 0,2–1 m. Автоматизираните машини за полиране са намалили времето, необходимо за обработка на всяко парче от 2 часа на 0,5 часа, а цикълът на доставка е съкратен с 60%.
В автомобилната индустрия една компания е разработила система за програмиране,-подпомогната от изкуствен интелект с оборудване за фрезоване с пет-осни връзки. Това съкрати цикъла на обработка за гилзи с водно{3}}охлаждане на автомобили от шест часа на три. Целият цикъл на доставка е съкратен от 15 дни на 9 дни поради бързо-загряващото HIP оборудване.