EN
3D štampa: brza iteracija dizajna prije proizvodnje
Proizvođač potrošačke elektronike koji razvija novi okvir pametnog telefona trebao je procijeniti tri kandidata za dizajn aluminijumske legure za performanse testiranja pada. Tradicionalni pristup obradi prototipa iz ekstrudiranog materijala zahtijevao je četiri tjedna po iteraciji dizajna i ograničio je tim na jednu geometriju po leguri jer je obrada složenih unutarnjih rebarskih struktura iz čvrste ploče bila iznimno skupa. A. prototip za lasersko 3D ispisivanje u skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 3. ovog članka, u skladu s člankom 3. stavkom 3. Testiranje je eliminiralo dva dizajna u prvom tjednu, a pobjednički model se prebacio na opremu tri mjeseca prije planiranog.
A prototip za lasersko 3D ispisivanje ne samo da proizvodi fizički dio brže. Uklanja barijeru alata koja je povijesno primoravala dizajnerske timove da se obavežu na jedan koncept prije testiranja - obveza koja postaje eksponencijalno skuplja za preokret kako se projekt kreće prema proizvodnji.
Prototyp uska grla
Tradicionalni putevi za proizvodnju prototipa od metala imaju temeljno ograničenje. CNC obrada iz čvrste materije može proizvesti bilo koju geometriju koju alat može postići, ali unutarnji kanali, mrežne strukture i topološki optimizirani organski oblici su ili nemogući ili zahtijevaju višeslojne postavke s opsežnim fiksiranjem. Svaka promjena dizajna znači reprogramiranje, nove opreme i novi vrijeme postavljanja. Investiranje odlijevanja proizvodi složene oblike, ali zahtijeva vosak uzorak umrijeti $ 5,000-30,000 u alatke koji traje četiri do osam tjedana za proizvodnju i posvećen je jednoj geometriji. Metalne ubrizgavanje oblikuje istu barijeru alatke s još većim troškovima izbacivanja.
Rezultat je da većina programa za razvoj metala testira dvije do tri varijante dizajna minimum koji je potreban za ispunjavanje specifikacije umjesto pet do deset koje bi se istražile da svaka iteracija nije koštala tjedne i tisuće dolara. Najbolji dizajn često se ne testira jer ekonomija iteracije sprečava istraživanje koje bi ga otkrivalo.
Kako laserska 3D štampa mijenja ekonomiju prototipa
A prototip za lasersko 3D ispisivanje sistem bez obzira na to je li laserni prah DED, luk-baziran WAAM ili laserska žica DED proizvodi kovanske dijelove izravno iz CAD podataka bez alata, bez pribora i bez postavke nakon početne pripreme ploče. CAD datoteka se obrađuje putem CAM softvera koji generiše put za deponiranje alata, a stroj deponira metal sloj po sloj kako bi se sastavio dio. Kada se dizajn promijeni, CAD datoteka se ažurira i softver stvara novi put alata bez preprogramiranja, bez novih alata, bez novih pribora.
Prednost vremena ciklusa je odlučujuća. Za obradu prototipa metala potrebno je CAM programiranje (2-8 sati), postavljanje i postavljanje stroja (4-16 sati), obrada (4-40 sati ovisno o složenosti) i sekundarne operacije. U slučaju da je proizvod u stanju da se koristi za proizvodnju električnih vozila, potrebno je upotrijebiti i druge metode za proizvodnju električnih vozila. A. prototip za lasersko 3D ispisivanje cAM zahtijeva programiranje (0,5-2 sata s automatiziranim softverom), pripremu ploča za izgradnju (0,5 sata), odlaganje (2-20 sati ovisno o veličini) i postprocesiranje. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitna metoda može se upotrebljavati za utvrđivanje vrijednosti. Unutarnji kanali, mrežne strukture i topološki optimizirani oblici ne dodaju vremena aditivnoj proizvodnji; oni dodaju satima do danima u obradi.
Softverska komponenta prototip za lasersko 3D ispisivanje u ovom trenutku, sustav je sazreo do točke gdje inženjeri koji nisu stručnjaci mogu generirati prilagođene putanje alata. Dedicirane DED CAM platforme podržavaju više izvora topline (luk, laser, plazma), više oblika sirovina (žica, prah) i više sustava pokreta (CNC, robot). U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "potrošnja materijala" znači proizvodnja materijala koji se upotrebljava za proizvodnju materijala. Snimke su napravljene za testiranje i testiranje.
Ispitivanje varijanti paralelno
Zato što prototip za lasersko 3D ispisivanje u slučaju da se sustav ne koristi za proizvodnju alata, više varijanti može se proizvoditi istovremeno ili uzastopno po marginalnim troškovima jednakih materijalu i vremenu stroja. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 1095/2010 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje troškova za proizvodnju i proizvodnju proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji
U skladu s člankom 3. stavkom 1. Otkrivanje nedostatka u dizajnu tijekom testiranja prototipa košta materijale i vrijeme za dodatnu iteraciju prototipa nekoliko tisuća dolara i nekoliko dana. Otkrivanje iste greške nakon što ste potrošili 100.000 dolara na utovar za utovar injekcije ili kovanje alata košta cijelu investiciju u alat plus kašnjenje u planiranju za preobrada. U skladu s člankom prototip za lasersko 3D ispisivanje pomjera tačku neuspjeha ranije u ciklusu razvoja kada su neuspjehi jeftini.
Često postavljana pitanja
Koliko brzo može laser 3D štampa prototipa proizvesti metalni dio?
U skladu s člankom 3. stavkom 1. ovog članka, proizvodnja materijala može se provesti u skladu s člankom 3. stavkom 1. U slučaju da je proizvodnja proizvoda u skladu s člankom 6. stavkom 1. U slučaju srednjih dijelova (5-20 kg) potrebno je 1-2 dana odlaganja i završnog obrade. Vrijeme ciklusa ne ovisi o geometrijskom složenosti organski oblici s unutarnjim osobinama štampaju se brzo kao jednostavni blokovi.
Kako se troši laser 3D štampanje prototip u usporedbi s CNC obradom prototip?
Za jednostavne geometrije, CNC obrada je obično jeftinija po dijelu. Za složene geometrije unutarnji kanali, mrežne strukture, topološki optimizirani oblici i dijelovi koji zahtijevaju postavke više osova aditivno prototipiranje je 30-70% jeftinije jer složenost ne povećava troškove. Troškovi promjene dizajna za aditiv blizu su nule (samo regeneracija softvera), dok CNC promjene zahtijevaju reprogramiranje i novu fixer.
Može li se 3D štampani prototip metala testirati kao proizvodni dio?
-Da, to je dobro. Laser DED i WAAM prototipovi su potpuno gusti metal s mehaničkim svojstvima koja ispunjavaju ili premašuju specifikacije odlivnog materijala. Prototopi se podvrgavaju istim mehaničkim ispitivanjima na trajanje, umor, tvrdoću, koroziju kao proizvodni dijelovi. Brzo čvrstenje koje je inherentno aditivnim procesima često proizvodi finje zrnčane strukture s osobinama koje premašuju konvencionalno obrađene materijale.
Koji se materijali mogu koristiti za laserske 3D printing prototipove?
Tijanijeve legure (Ti-6Al-4V), superlegure na bazi nikla (Inconel 625, 718), nerđajući čelik (316L, 17-4PH), aluminijske legure, alatne čelikove i kobalt-krumske legure dostupne su u trgovini. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, proizvođač može upotrijebiti proizvodne materijale za proizvodnju proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji.
Može li se proces prototipa prebaciti u proizvodnju bez preokvalifikacije?
Da, kada se za prototip i proizvodnju koriste iste opreme i parametri procesa DED-a. U slučaju da se ne provodi kontrola, sustav će se koristiti za određivanje vrijednosti. Procesni parametri potvrđeni tijekom stvaranja prototipa prebačeni su izravno u proizvodnju. To uklanja tradicionalni jaz između metoda prototipa (često obrade) i proizvodnih procesa (lijevanje ili kovanje) koji zahtijevaju odvojenu kvalifikaciju materijala.
Koliko je iteracija dizajna može laser 3D štampajući prototip programa podršku?
Tipični razvojni program podržava 5-15 iteracija dizajna u fazi prototipacije od 6-12 tjedana. U svakom se ponavljanju uključuje povratna informacija o testiranju i poboljšanja dizajna u vremenu ciklusa od 1-5 dana i marginalne troškove materijala i vremena rada stroja. Ova je prolaznost iteracije 3-5 puta veća od one koju podržavaju konvencionalne metode prototipa, što omogućuje temeljitiju optimizaciju dizajna prije obveze korištenja alata.