Първите пет части идват направо на мястото си. До тридесетата прилягането се чувства по-стегнато. До осемдесетте години някои просто няма да се съберат. Когато поръчате 100 комплексниМетални 3D отпечатани компоненти, истинският проблем рядко е едно пълно отхвърляне-това е, че всяка част е малко по-различна от предишната. Това бавно отклонение може да спре поточна линия, да принуди селективно монтиране или да разруши производствен график.
Тази статия обяснява защо частите от една и съща конструкция все още се различават, как изглежда реалистичната последователност на практика и конкретните стъпки, които поддържат размерите стабилни от едно парче до едно сто. Следват пример за производство и контролен списък на доставчика.
Защо частите, направени в една и съща партида, все още излизат различни
Дори на една и съща машина със същия файл се появяват малки разлики. Четири фактора представляват по-голямата част от вариацията.
Топлина и свиване
Лазерът създава стръмни температурни градиенти. Остатъчното напрежение се натрупва, докато слоевете се охлаждат с различна скорост. По-късно, когато частта е топлинно-обработена или изрязана от плочата, това напрежение се отпуска и частта може да се движи. Измерванията в промишлеността обикновено показват остатъчното напрежение и произтичащото от това изкривяване като един от най-големите източници на грешка в размерите при прахообразното-сваряване на леглото-, което често допринася с няколко десети от милиметъра, ако не се контролира.
Където седи частта върху строителната плоча
Скоростите на охлаждане, газовият поток и поддържащите условия се променят от центъра на плочата към краищата. Идентична част, отпечатана в единия ъгъл, може да завърши с няколко десети от милиметъра, различна от същата част, отпечатана в средата на същата конструкция.
Промени в качеството на праха
Пресният прах и повторно използваният прах не са идентични. Разпределението на размера на частиците, нивото на кислорода и течливостта се променят с рециклиране. Ако прахообразната партида не се управлява стриктно, обемът на стопилката и крайната плътност могат да варират достатъчно, за да повлияят на готовия размер.
Състояние на машината
Лазерната мощност, фокусът и производителността на повторното покритие се променят с времето. Без редовни проверки един и същ цифров файл може да доведе до малко по-различни резултати при последователни компилации.
Тези ефекти остават скрити върху един прототип. В 100 части те стават видими и скъпи.
Какво наистина означава „последователен“.
Купувачите понякога изискват ±0,05 mm за всяка функция. Това е постижимо на няколко критични повърхности след вторична обработка, но рядко е реалистично за-изградени повърхности в сложна част.
В-добре управляван индустриален SLM типичните резултати изглеждат така:
Общи размери: ±0,1 до ±0,2 mm (или около ±0,1–0,2% от номиналния размер)
Критични интерфейси след лека обработка: ±0,05 mm или по-добре
По-големи или високо{0}}напрегнати части с хлабав контрол на процеса: отклонението може да достигне ±0,3 mm
Практическият подход е да се маркират размерите, които действително влияят върху сглобяването или функцията и да се приемат функционални допуски за останалите. Прекомерното-специфициране на всяка повърхност повишава разходите и времето за изпълнение, без да подобрява крайния продукт. Ясното съгласие относно критичните характеристики е основата на надеждносттаметален 3D печатточност на размерите.
Контролен списък в 7 стъпки за поддържане на постоянни размери
Проектирайте частта за процеса
Ориентирайте критичните повърхности, за да намалите опорния контакт и остатъчното напрежение. Големи плоски зони, успоредни на строителната плоча, често се движат повече по време на охлаждане-; ранното им накланяне или регулиране спестява проблеми по-късно.
Заключете партидата материал и прах
Посочете точната сплав и запазете същата партида прах-или строги ограничения за рециклиране-за цялата поръчка. Смяната на прах в средата на-работата е един от най-бързите начини за въвеждане на отклонение в размера.
Замразяване на параметрите за печат
След като тестовата компилация потвърди настройките, оставете мощността на лазера, скоростта на сканиране, дебелината на слоя и стратегията за люкове непроменени. Дори малки "подобрения" по време на производството могат да изместят цялата партида.
Поддържайте оформлението и ориентацията последователни
Отпечатайте всяка част в една и съща ориентация и, доколкото е възможно, на подобни места върху табелата. Случайното разположение добавя ненужна вариация.
Компенсирайте свиването с кратка серия от тестове
Пуснете няколко части за калибриране, измерете ги и приложете мащабен фактор или отместване към файла за компилация, преди да стартирате пълното количество. Само тази стъпка често премахва най-голямата систематична грешка.
Освободете-напрежението, докато частите са все още върху чинията
Топлинната обработка, преди частите да бъдат отрязани, позволява на остатъчното напрежение да се отпусне, докато геометрията все още е ограничена. Първото рязане и топлинната -обработка по-късно е честа причина за късно изкривяване.
Измерете и запишете
Използвайте CMM или структуриран -светлинен скенер върху първите артикули и върху определен план за вземане на проби през партидата. Запазете данните. Проследимите измервания са единственият надежден начин за доказване на последователност и ранно улавяне на дрейфа.
Тези контроли превръщат поръчка от 100 части от хазарт в повтарящ се процес.
Казус от практиката – Стабилни резултати при повторна поръчка от 100 части
Европейски производител на оборудване имаше нужда от 100 корпуса от-неръждаема стомана с вътрешни канали и няколко прецизни монтажни повърхности. Ранните образци от предишен доставчик бяха сглобени чисто, но първата производствена партида показа -позициите на монтажните отвори да се отместват с до 0,25 mm към края на цикъла. Стана необходимост от селективно монтиране и графикът се изплъзна.
Поръчката премина към контролиран процес. Екипът заключи прахообразната партида, фиксира всеки параметър след кратка тестова серия, запази идентична ориентация на всяка конструкция, извърши -топлинна обработка за облекчаване на напрежението, докато частите останаха върху плочата, и обработи само критичните монтажни повърхности. Първата-статия и-отчетите за CMM в процес бяха споделени с клиента.
100-те части пристигнаха с критични размери, поддържани отвътре ±0,10 mm. Сглобяването протече без селективен монтаж. Следване-по поръчка на същото количество, изпълнено със същия прозорец на процеса, доведе до съвпадащи резултати. По-ранният дрейф от 0,25 mm беше елиминиран главно чрез термична обработка върху-плочата, заключени параметри и последователна ориентация, а не чрез каквато и да било настройка на машината.
Въпроси, които да зададете на производител на метален 3D печат, преди да поръчате
Преди да се ангажирате със 100 броя, получете ясни отговори по тези въпроси:
Ще предоставите ли първи-доклад от инспекция на артикул с действително измерени стойности?
Може ли една и съща партида прах (или документирани граници за рециклиране) да се поддържат за цялата поръчка?
Освобождавате-напрежение от части, докато те все още са прикрепени към строителната плоча?
Ще бъдат ли-споделяни данните от измерванията в процеса, а не само окончателен сертификат?
Могат ли едни и същи параметри и ориентация на части да се поддържат в множество компилации?
Каква възможност за размери обикновено постигате върху части с подобен размер и сложност?
Способна фабрика за метален 3D печат или доставчик на партидни метални 3D печатни части отговаря директно на тези въпроси и ги подкрепя с данни. Неясните отговори или нежеланието да се споделят измерванията са предупредителни знаци. За текущи нужди също потвърдете способността за възпроизвеждане на същия прозорец на процеса за метални части по поръчка на едро месеци по-късно. Търси надежденПроизводител на SLM 3D печаткойто вече изпълнява дисциплиниран контрол на процеса, ще спести повече време, отколкото преследването на най-ниската цена за единица.
Кога 3D печатът е правилният избор и кога CNC е по-добър
Сложните части с вътрешни характеристики често са практични само с адитивно производство, когато количеството е 100. Простите призматични форми, които се нуждаят от строги толеранси на много повърхности, все още могат да бъдат по-последователни и икономични при CNC. Отделно сравнение на двата маршрута за ниски-до-средни обеми разглежда това решение в детайли.
ЧЗВ
Въпрос: Може ли металният 3D печат да направи 100 еднакви части?
О: Да, когато прахът, параметрите, ориентацията, термичната обработка и измерването са строго контролирани. Без тези контроли вариацията расте с количеството.
Въпрос: Колко точен е SLM 3D печатът?
О: Добре{0}}контролираният промишлен SLM обикновено поддържа ±0,1 до ±0,2 mm при общи размери. Критичните характеристики могат да достигнат ±0,05 mm или по-добре след лека обработка. Това ниво на точност на размерите на металния 3D печат отговаря на повечето функционални нужди за сглобяване.
В: Защо някои части в една и съща партида се изкривяват?
О: Остатъчното напрежение от топенето, различните скорости на охлаждане в строителната плоча и освобождаването на това напрежение, когато частите се отрязват свободно, са най-честите причини.
Въпрос: Как да проверя размера на всяка част?
О: Поискайте CMM или сканирайте данни за първите артикули и за определен план за вземане на проби в цялата партида. Съхранявайте отчетите за проследимост.
Q: Какви файлове трябва да изпратя за оферта?
A: Родни CAD или STEP файлове плюс чертеж, който ясно маркира критичните размери и толеранси. Бележките относно материалите, термичната обработка и изискванията за повърхността помагат да се зададе реалистичен прозорец на процеса.
Въпрос: Колко време отнема поръчка от 100 броя?
О: Типичното време за доставка е от две до четири седмици в зависимост от размера на частта, материала, последващата-обработка и наличността на машината. Комбинирането на SLM 3D Printing Prototyping с производствената партида в един непрекъснат процес често съкращава общия график.
Ако последователността на размера на 100 сложни метални части е критична, изпратете CAD файловете и чертеж, който подчертава важните размери. Кратък преглед на процеса ще покаже дали геометрията, материалът и допустимите отклонения могат да се поддържат надеждно-и кои контроли са необходими, така че стотната част да съответства на първата.