Özelleştirilmiş montaj armatürlerinde metal 3D baskının avantajları nelerdir?

1. Geometrik sınırların üstesinden gelmek: karmaşık yapıları sınırsız olarak tasarlayabilmek
Çıkarma tekniklerinin işleme yolu, geleneksel fikstür tasarımını sınırlayarak iç akış kanalları, biyomimetik kafesler ve ince-duvarlı yapılar gibi karmaşık özelliklerin yapılmasını zorlaştırır. Örneğin, araba parçaları üreten bir şirket, hassas cilalama için pürüzlü yüzeyinin gözlük çerçevesinin yüzeyine tamamen temas etmesi gereken bir aparat yapmaya çalıştı. Ancak standart CNC işlemede takımlar ihtiyaç duydukları her yere ulaşamaz, bu da fikstür yüzeyinde 0,3 mm'den fazla işleme hatasına yol açar. Bu cilalama kalitesini kötüleştirir.Metal 3D baskımetal tozunu katman katman eriterek geleneksel yöntemlerin yapamadığı karmaşık şekilleri hızla oluşturabiliyor.
Örneğin, SLM (Seçici Lazer Eritme) teknolojisi, 0,05 mm kalınlığa sahip katmanları istifleyebilir, bu da dahili spiral akış kanalları ve mikro gözenekli diziler gibi topoloji optimizasyon yapılarının tasarlanmasını mümkün kılar. Elektronik üreten bir şirket, kendilerine uygun vakum vantuzları yapmak için 3D baskıyı kullanıyor. Dahili labirent akış kanalı tasarımı, gazın eşit şekilde yayılmasını sağlar ve adsorpsiyon kuvvetini %40 artırır. Aynı zamanda vantuz kalınlığı da normal 15 mm'den 8 mm'ye düşürülerek robot kolu çok daha hafif hale getirildi. Bu tasarım özgürlüğü sadece armatürün daha iyi çalışmasını sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda onu daha hafif hale getirme potansiyelini de ortaya çıkarıyor.
2. Teslimat döngüsünü kısaltmak: tasarımdan bitmiş ürüne hızla geçiş
Demirbaşları eski yöntemlerle-oluşturmak beş adımdan oluşur: "tasarım programlama işleme montajda hata ayıklama." Bu prosedür birkaç hafta sürer. Bir paketleme makinesi üreticisinin üretim hattındaki öğeleri değiştirmesi gerektiğinde, eski yöntemle yeni donanımların yapılması 14 gün sürüyor; bu da ürün değiştirmenin çok verimli olmadığı anlamına geliyor. "Tek tıklamayla yazdırma" seçeneğiyle metal 3D baskı, programlama veya araç hazırlama gibi ekstra prosedürlere gerek kalmadan tasarım dosyalarını anında katı parçalara dönüştürür.
Bir keresinde, gözlük üreten belirli bir şirket, cilalama aparatlarını basmak için Platinum BLT-S1500'ü kullandı. CAD modellerinin içe aktarılmasından nihai öğelerin teslimine kadar geçen süre yalnızca üç gün sürdü. Bu, normal yöntemlere göre %78 daha hızlıydı. Daha da önemlisi, 3D baskı, kapalı bir döngüde "tasarım baskısı testi yinelemesini" hızlı bir şekilde optimize etmeyi mümkün kılar. Belirli bir havacılık parçası üreticisi, titanyum alaşımlı fikstürler üretirken topolojiyi geliştirmek için Fusion 360 yazılımını kullandı. Sadece üç gün içinde, armatürlerin ağırlığını %35 oranında azaltan ve aynı zamanda 10G titreşim koşullarında kullanımlarını güvenli kılan üç tur tasarım değişikliği gerçekleştirdiler.
3. Malzemelerin daha iyi kullanılması: "malzeme israfının azaltılması"ndan "neredeyse net şekillendirme"ye geçiş
Karmaşık fikstürler yapılırken çok sayıda pahalı metal malzeme atık olarak kesilir, dolayısıyla tipik CNC işleme malzemelerinin kullanım oranı genellikle %45'ten azdır. Örneğin, IN718 nikel- bazlı alaşımın piyasa fiyatı kilogram başına 800 yuan kadar yüksektir ve geleneksel yöntemler kullanılarak 10 kilogramlık bir fikstür yapmak için tek başına malzemenin maliyeti 40.000 yuan'dan fazladır. Metal 3D baskıda ise "neredeyse şekillendirme" teknolojisi kullanılıyor, bu da malzemenin %85'inden fazlasının kullanıldığı anlamına geliyor.
Yeni bir enerji araç akü modülü üretim hattının restorasyonu için, 3D baskı teknolojisi kullanılarak siparişe göre üretilen alüminyum alaşımlı soğutma plakası armatürleri kullanıldı. Destek yapısının tasarımının iyileştirilmesiyle, geleneksel yöntemlerde kullanılan malzeme miktarı 12 kg'dan 3,2 kg'a çıktı ve tek tek malzeme parçalarının maliyeti %73 oranında azaldı. Daha da önemlisi, 3D baskı farklı malzemelerin entegre üretimine olanak tanıyor. Örneğin, bakır alaşımlı ısı dağıtım modüllerini çelik fikstür alt katmanlarına doğrudan basmak mümkündür. Bu, yapıyı daha güçlü ve ısıyı yönetmede daha iyi hale getirir. Bu kompozit malzemeyi tipik yöntemlerle yapmak zordur.
4. Sürecin uyarlanabilirliği: "tek işlev"den "çoklu sahne entegrasyonuna"
Montaj fikstürlerinin çeşitli işleme durumlarında çalışabilmesi gerekir. Metal 3D baskı, farklı malzeme ve süreçleri farklı şekillerde birleştirerek belirli ortamlarda çalışan özel fikstür çözümleri üretebilir.
Yüksek sıcaklıklara uyum: IN718 nikel-bazlı alaşımdan yapılan motor kanadı fikstürü, uçak motorlarının sıcak uç bileşenleri için test kriterleri olan 650 derecelik yüksek sıcaklıkta şeklini koruyabilir.
Korozyona-dayanıklı senaryo: 316L paslanmaz çelikten yapılan kimyasal ekipman armatürleri, iyileştirilmiş tane yapısı sayesinde klorür korozyonuna karşı üç kat daha iyi dirence sahiptir. Hizmet ömürleri artık tipik yöntemlere göre 2,5 kat daha uzun.
Hassas konumlandırma gereksinimleri: Yarı iletken ekipman üreten bir şirket, ± 2 μm hassasiyetinde levha transfer fikstürleri yapmak için mikro lazer 3D baskı teknolojisini kullanmaya başladı. Yüzeyin pürüzlülüğü Ra, 0,8 μm'den az veya ona eşittir; bu, ultra-temiz atölyelerde kullanım için yeterince iyidir.
Ayrıca 3D baskıya yönelik armatürler sensör işlevlerine de sahip olabilir. Bir robot üreticisi, fikstüre 3D-baskılı gerinim ölçer kurulum yuvaları ekledi ve kenetleme kuvvetinin gerçek zamanlı olarak nasıl değiştiğini gözlemledi. Bu, montaj verimini %92'den %99,5'e çıkardı.
5. Endüstriyel Uygulama: Laboratuvardan Büyük-Ölçekli Üretime Geçiş
Metal 3D baskı fikstürü, fikir doğrulama aşamasından büyük ölçekte kullanılmaya başlandı. Safran Grup, havacılık ve uzay işindeki LEAP motorları için 3D-baskılı bir yağ soğutucu eklentisi üretti. Bu tasarım doğayı taklit eder ve ağırlığı %30 azaltırken ısı değişim yüzeyini %40 artırır. Ayrıca EBM teknolojisini kullanarak yılda 2000 adet devasa ölçekte üretim yapabilmektedir. Apple, tüketici elektroniği pazarında benzersiz titanyum alaşımlı telefon çerçevesi inceleme armatürleri yapmak için 3D baskı teknolojisini kullandı. Bu, inceleme döngüsünü parti başına 8 saatten parti başına 2 saate düşürdü; bu da iPhone serisi ürünlerinin hızlı bir şekilde değişmesine yardımcı oldu.
Metal 3D baskı ve dijital ikiz teknolojisinin birleşimi fikstür üretimini daha akıllı hale getiriyor ki bu daha da ilginç. Alman bir fikstür üreticisi, 3D baskılı donanımlara RFID çipleri yerleştirerek verileri gerçek zamanlı olarak toplayıp analiz edebildi. Makine öğrenimi algoritmalarıyla birlikte kullanıldığında, bir tesisatın ne kadar süre dayanacağını tahmin edebilir ve bakım hatırlatmalarını otomatik olarak göndererek ekipmanın aksama süresini %60 oranında azaltır.