Защо печатането с жица е фокус в съвременното метално производство?

Икономически предимства и опростена верига за доставки при печатане с проводник

Печатането с жица постига изключителна ефективност на материала чрез изключително високи показатели на използване, като топи изходния материал само там, където е необходимо. В противовес на това адитивното производство въз основа на прах обикновено отхвърля голяма част от материала поради замърсяване на прашния слой, разпръсване и подпорни структури за жертва. Този почти нулев отпадъчен профил елиминира повтарящите се разходи за възстановяване и ситене на праха, които могат да добавят значителни допълнителни разходи при фузията на прашен слой. Търговската заваръчна жица – стандартният изходен материал за печатане с жица – струва значително по-малко от металните прахове, получени чрез газова атомизация, с еквивалентен състав. Индустриални случаи от водещи производители на авиационно-космически компоненти показват, че преминаването към адитивно производство въз основа на жица за структурни скоби рязко намалява разходите за суровини, без да се компрометират строгите механични свойства. Съчетанието от висока степен на използване и ниска цена на изходния материал фундаментално променя икономиката на производството на метални детайли и прави икономически жизнеспособни приложения, които преди това бяха прекалено скъпи за методите, базирани на прах. Освен това печатането с жица опростява веригите за доставки, като премахва енергоемките етапи, присъщи на производството на прах. Газовата атомизация – процес, който изразходва големи количества аргон или азот – е напълно ненужна за жичния изходен материал, докато се премахват и ситните станции, инфраструктурата за контрол на праха и пълните процедури за почистване на бункерите. Чрез използване на локализиран защитен газ вместо непрекъснато инертно газово продухване общото потребление на газ намалява до седемдесет процента, което намалява заетата площ в цеха и позволява на по-малки производствени обекти да внедрят адитивно производство на метални детайли.

Процесна ефективност и металургично качество при печатане с жица

Преходът от субтрактивни или базирани на прах методи към печат с жица внася фундаментална промяна в начина, по който се управляват скоростта на производство и мащабът на детайлите. Докато процесите, ограничени от размерите на леглото за прах или бавното нанасяне на материала, изпитват трудности с производителността, печатът с жица използва непрекъснато подаване на суровини, за да постигне скорости на депозиране между три и петнадесет килограма в час. Това представлява значително увеличение на скоростта спрямо традиционните лазерни системи с легло от прах, намалява разходите за труд на килограм и съкращава водещото време за производство на резервни части. Освен това мащабът вече не е ограничен от размерите на леглото за прах, което позволява монолитно производство на конструкции с дължина над два метра. Това елиминира необходимостта от заваряване или закрепване с болтове на подкомпоненти, премахва структурни слаби точки и осигурява пълна металургична непрекъснатост по цялата конструкция. От металургична гледна точка печатът с жица постига почти пълна плътност – над деветдесет и девет процента – чрез прецизен контрол на топлинния вход и бързо затвърдяване. Повторните термични цикли действат като вграден процес на отжиг, който усъвършенства зърнената структура, предотвратява колониалния растеж на зърната и формира фин, равномерно разположен зърнен модел, осигуряващ еднородни механични свойства във всички посоки. Освен това печатът с жица подобрява оперативната безопасност, като елиминира фините метални прахове и значително намалява рисковете от пожар и експлозии, като осигурява безпроблемна, готова за употреба интеграция в съществуващи роботизирани заваръчни клетки.

Често задавани въпроси

1. Какъв е коефициентът на използване на материала при печатане с жица? При печатане с жица коефициентът на използване на материала е между деветдесет и пет и деветдесет и осем процента, значително по-висок от методите, базирани на прах, които губят голяма част от суровината.

2. Как печатането с жица намалява разходите в сравнение с методите, базирани на прах? Печатането с жица използва търговски достъпна заваръчна жица, чиято цена е значително по-ниска от тази на газово атомизирани прахове, като напълно елиминира скъпите разходи за обработка и рециклиране на прах.

3. Какви са скоростите на нанасяне при печатане с жица? При печатане с жица се постигат високи скорости на нанасяне между три и петнадесет килограма в час, което означава значително по-бърза работа в сравнение с традиционните лазерни системи с прашен слой.

4. Защо печатането с жица се счита за по-безопасно от адитивното производство, базирано на прах? Печатането с жица елиминира използването на фини метални прахове, значително намалявайки рисковете от запалими прахови облаци, пожари и свързаните с тях разходи за застраховка на производствените помещения.

5. Може ли печатането с проводник да произвежда големи части, без да се компрометира цялостта им? Да, печатането с проводник позволява монолитно производство на части с размер над два метра, като отстранява необходимостта от заварени съединения, които могат да компрометират структурната цялост.