Bir mühendis yeni bir çizim açıyor: dahili yağ kanalları, kesişen su geçitleri ve serbest biçimli boşluklarla dolu bir hidrolik muhafaza. 5-eksenli programcı, sorunu giderenlerin özelliklerin yarısına ulaşamadığını hemen işaretler. Parçayı bölmek, yarımları işlemek, ardından bunları birbirine kaynaklamak veya cıvatalamak olağan geçici çözümdür. Bu rota; sızdırmazlık riskini, ekstra donanımları, daha uzun teslim sürelerini ve daha yüksek maliyeti beraberinde getirir.
Pratik soru netleşiyor: yapabilir misin?metal 3D baskılı bileşenlerGeometriyi tek parça halinde çözebilir misiniz?
Neden Karmaşık İç Boşluklar Hala Çok-Eksenli CNC'yi Zorluyor?
Araç erişilebilirliği kesin sınırı belirler. Eş zamanlı 5-eksenli makineler bile derin kavisli kanallar veya tamamen kapalı geçitlerle mücadele ediyor. Derinlik-çap-oranı kabaca 4:1'i aştığında veya görüş hattı erişimini-engellediğinde, mağazalar birden fazla kuruluma veya ikincil EDM'ye yönelir.
Saf işleme başarısız olduğunda tasarımcılar parçayı böler. Her bağlantı daha sonra basınç altında potansiyel bir sızıntı yolu haline gelir. Kaynak, ısıdan-etkilenen bölgelere ve artık gerilime neden olur; muayene ve yeniden işleme takip edilir. Düşük-ile-orta hacimli karmaşık geometri parçaları için bu cezalar, geleneksel rotaları hızlı bir şekilde pahalı hale getirir.
Metal 3D Baskı İç-Boşluk Sorununu Nasıl Çözüyor?
Eklemeli işlemler metal tozundan katman katman oluşur, böylece takım erişiminin önemi kalmaz. Tek bir katı gövde olarak hemen hemen her şekle sahip-dairesel, kare, dallanmış veya uyumlu-şekilli iç kanallar.
SLM (Seçici Lazer Eritme)
Tozu tamamen eritir ve işlevsel hidrolik parçalar için uygun{0}neredeyse tam yoğunluk sağlar. Kanalların içindeki kaynaşmamış toz, geçici destek görevi görür ve daha sonra tasarlanmış kaçış deliklerinden (tipik olarak 3 mm veya daha büyük) çıkarılır.
Endüstriyel MJF Baskı
Yüksek-performanslı polimer prototipleri için en iyisi; karmaşık iç akış yollarını hızla doğrulamak. Metal parçaların üretimi için SLM veya metal bağlayıcı-püskürtme sistemleri başı çekiyor.
Her iki yaklaşım da CNC'nin eşleşemeyeceği açık tasarım seçenekleridir: ağırlığı azaltan topoloji-optimize edilmiş kafesler, parça konturunu takip eden uyumlu soğutma kanalları ve basınç düşüşünü azaltan düzgün organik akış yolları.
Bir zamanlar on veya daha fazla işlenmiş parçaya ihtiyaç duyan hidrolik manifoldlar artık tek bir 3D baskılı metal bileşen haline gelebiliyor. Daha az bağlantı, daha az sızıntı noktası ve daha basit montaj anlamına gelir.
3D Baskı, Hibritin Kazandığı Yerde CNC-Tam Olarak Yerini Alamaz
-Dahili metal 3D baskı genellikle geçerli olduğu için±0,1 mmve yüzey pürüzlülüğüRa 5–15 mikron. Sızdırmazlık yüzeyleri, hassas delikler ve daha sıkı toleranslara ihtiyaç duyan dişler hala CNC son işlem gerektirir.
İşlenmiş kütük aynı zamanda bazı yüksek-döngülü uygulamaların talep ettiği tamamen izotropik özellikleri de korur. Daha yüksek hacimlerde, programlar ve demirbaşlar ödendikten sonra maliyet dengesi değişir -, çok-eksenli CNC genellikle daha basit veya orta derecede karmaşık şekiller için daha ucuz hale gelir.
Gerçekçi endüstriyel cevap hibrit üretimdir. Karmaşık iç geometriyi ve serbest biçimli gövdeyi yazdırın, ardından yalnızca kritik verileri ve sızdırmazlık yüzeylerini işleyin. Bu kombinasyon, çıkarma işinin hassasiyetiyle birlikte eklemenin geometrik özgürlüğünü verir-ve düşük- ila-orta partilerdeki karmaşık iç boşluklu parçalar için en iyi süreç arasında yer alır.
Destek Yapıları Olmadan Dahili Kanalların Basılmasına İlişkin Pratik Notlar
Tasarımcılar birkaç tekrarlanabilir kuralla desteklerin sıkışmasını önleyebilir:
Bu kurallar, "destek yapıları olmadan iç kanalların nasıl basılacağı" konusunu teorik bir sorudan tekrarlanabilir bir üretim yöntemine dönüştürüyor.
Vaka Örneği: Hidrolik Muhafaza için Hibrit Tesisat
Örnek Olay İncelemesi
Uzman bir metal 3D baskı üreticisi tarafından gerçekleştirilen yakın tarihli bir proje, birden fazla kesişen yağ galerisi ve montaj arayüzüne sahip yüksek-basınçlı bir hidrolik mahfazayı içeriyordu. Saf çok-eksenli CNC üç ayrı parça, kaynak ve kapsamlı sızıntı testi gerektirirdi-tahmini teslim süresi altı ila sekiz haftaydı.
Ekip, parçayı katkı maddesi olarak yeniden tasarladı: kendini-destekleyen kanallar, barut-kaçış noktaları ve tüm kritik yüzlerde kalan fazladan malzeme. Muhafaza SLM tarafından paslanmaz çelikten üretildi, gerilimi- giderildi ve ardından yalnızca toleransların gerektirdiği yerlerde 5 eksenli bir makinede tamamlandı.
Teslim süresi düştüiki haftadan az. Tek-parçalı tasarım kaynaklı bağlantıları ortadan kaldırdı. Basınç testi, çalışma basıncında sızıntısız-performansı doğruladı. Küçük üretim partisi için toplam maliyet, çok-parçalı CNC yolunun oldukça altındaydı.
Endüstri Yönü
Metal katmanlı üretim, değeri dahili karmaşıklık-hidrolik bloklar, uyumlu-soğutmalı takım ekleri ve hafif havacılık manifoldlarında yatan parçalar için pay kazanmaya devam ediyor. Hidrolik muhafazalar için çok-eksenli CNC ile 3D baskının karşılaştırılması, kanal geometrisinin ana maliyet etkeni olduğu durumlarda giderek daha fazla hibrit rotayı tercih ediyor.Hızlı Prototip Teknolojisiekiplerin metal üretimine geçmeden önce polimerdeki akış performansını (genellikle Endüstriyel MJF Baskı yoluyla) doğrulamasını sağlar. Bir zamanlar yalnızca iç boşluklu CNC işleme fabrikaları olarak çalışan ilerici atölyeler, artık rutin olarak ilave kapasite ekliyor veya her iki seçeneği de mevcut tutmak için bir metal 3D baskı üreticisiyle ortaklık kuruyor.
Sıkça Sorulan Sorular
S: 3D baskı, iç boşluklu parçalar için CNC'nin yerini tamamen alabilir mi?
C: Hayır. Erişilemeyen iç özellikleri çözer ve montajları birleştirir, ancak kritik toleranslar ve yüzey bitirme işlemleri neredeyse her zaman CNC sonlandırma gerektirir.
S: MJF baskısı işlevsel dahili kanallar için yeterince doğru mu?
A: Endüstriyel MJF Baskıtutarlı, izotropik polimer parçalar sunar ve hızlı prototip teknolojisi ve{0}metalik olmayan kanallar için iyi çalışır. Basınçlı metal kanallar için SLM veya metal bağlayıcı püskürtme daha güçlü bir seçim olmaya devam ediyor.
S: Küçük partiler için-3D baskı mı yoksa çok eksenli CNC için hangisi daha ucuz?
C: Karmaşık iç boşluklar için metal 3D baskı veya hibrit rota, birden fazla kurulum, kaynak ve hurda riskini ortadan kaldırdığı için genellikle bir düzineden birkaç düzineye kadar miktarlarda daha az maliyetlidir.
S: 3D baskılı metal parçalar daha sonra CNC ile bitirilebilir mi?
C: Evet. İşleme stoğunun kritik yüzeylerde bırakılması standart bir uygulamadır ve sızdırmazlık ve montaj için gereken hassasiyeti sağlar.
Sonraki Adım
Bir sonraki hidrolik muhafazanız, manifoldunuz veya boşluk parçanız çok-eksenli CNC'yi pratik sınırların ötesine taşıyorsa, hızlı bir üretilebilirlik incelemesi için çizimi gönderin. Uzman bir metal 3D baskı üreticisi, hacim ve performans pencerenizdeki karmaşık iç boşluk parçaları için saf eklemeli, hibrit eklemeli-artı{-CNC'nin veya geleneksel işlemenin en iyi işlemi sağlayıp sağlamadığını gösterebilir - geleneksel ayırma{6}}ve-kaynak yöntemleriyle karşılaştırıldığında rutin olarak teslim süresini kısaltır, sızıntı noktalarını ortadan kaldırır ve toplam maliyeti düşürür.