Table of Contents
Việc thêm vào bản in 3D, đặc biệt là Direct Metal Laser Sinering (DMS), để sản xuất các cây có thể nâng cao khả năng sản xuất. Tuy nhiên, việc phóng đại DMLS hiệu quả và hiệu quả chi phí cần thiết kế chiến lược và thực hiện. Bài này khám phá chiến lược then chốt để tối ưu hóa các hoạt động DMS trong khi điều khiển các phần tử phức tạp phát triển qua không gian hàng không gian, y tế và các khu vực tự động, các nhà sản xuất phải tiếp cận một cách cố ý để mở rộng khả năng mà không làm hư hỏng các lề.
Hiểu được các chứng thiếu hụt và lợi ích
Bộ phận sinh dục là một quá trình thêm vào sản xuất mà sử dụng một tia laser có sức mạnh cao để làm cho các hạt bột kim loại có năng lượng cao thành phần rắn chắc, mạnh mẽ. Không giống như phương pháp trừ truyền thống, DMLS xây dựng lớp trực tiếp từ một mô hình 3D. Kỹ thuật này cung cấp khả năng linh hoạt không thể sử dụng phát triển hoặc gia công, giảm chất thải thô thành 90 phần, và cho phép sản xuất nhanh các phần tự chọn hoặc không có chức năng.
- Không gian: khung nhẹ, nút đốt, ống nhiên liệu và bộ phận tua bin với kênh làm mát nội bộ.
- Khoa học: cấy ghép đặc trưng, dụng cụ phẫu thuật và răng giả.
- Tự động: tự động làm quáling, nhảy, và các thành phần động cơ hiệu quả cao.
- Oil &am; Gas:) Những phần có thể kéo dài cho môi trường khắc nghiệt, giảm thời gian dẫn đầu.
Khi lượng sản xuất tăng, tăng cường DMLS đưa ra những thách thức trong việc sử dụng máy móc, xử lý vật liệu và sau khi xử lý. mà không có kế hoạch cẩn thận, chi phí có thể tăng nhanh chóng, làm giảm lợi thế nội tại của công nghệ.
Quản lý tính năng khóa để trang trí chi phí
Sự tăng trưởng hiệu quả đòi hỏi sự kết hợp giữa đầu tư phần cứng, thiết kế tối ưu hóa, tự động hóa công việc, và công cụ phần mềm. những chiến lược sau đây tạo thành một khuôn khổ cho sự tăng trưởng chi phí.
Đầu tư vào công cụ khắc và có thể khắc
Chọn máy DMS với cấu trúc mô- đun cho phép nhà sản xuất bắt đầu với một đơn vị và thêm khả năng. Nhiều hệ thống hiện đại, như từ [FLT: 0] [FLT: 1) [FLT: 1) hoặc hệ thống , hỗ trợ nhiều mô- đun laser có thể được kích hoạt khi cần thiết. Cách tiếp cận này giảm chi tiêu trước và tránh trả tiền tiêu dùng cho các thiết bị không dùng. Khi chọn, hãy ưu tiên các nền tảng thông thường dùng các phòng và bột lọc để xử lý các phần của hệ thống đơn giản hóa và bảo trì.
Làm báp têm phần thiết kế để sản xuất thêm
Thiết kế các bộ phận cụ thể cho quá trình DMLS có thể thấp hơn đáng kể. Quy tắc thiết kế khóa bao gồm:
- Thu nhỏ cấu trúc hỗ trợ bằng cách định hướng các bộ phận để tự hỗ trợ quá mức dưới 45 độ.
- Giảm chiều cao bằng cách làm tổ theo chiều dọc hoặc dùng các tòa nhà xếp chồng.
- Dùng lưới hoặc cấu trúc rỗng để cắt bỏ vật liệu dùng trong khi duy trì sức mạnh.
- Kết hợp nhiều thành phần thành một hội nghị để loại trừ chi phí lắp ráp.
Áp dụng phần mềm mô phỏng sớm trong giai đoạn thiết kế giúp xác định các điểm nhiệt áp và biến dạng [FLT:] [FLT:] thực hiện [FLT:] [FLT:] [FLT:] [FLT: 2] [FLT:]] [FLT:]] có thể dự đoán các phần của cách hoạt động và các chiến lược quét tối ưu.
Tiến trình tự động hóa
Việc tự động hóa làm giảm chi phí lao động và tăng giá lao động trong một số lĩnh vực:
- Bộ phận xử lý: tự động sieving, pha trộn và tái chế hệ thống giảm thiểu sự can thiệp của nhà điều hành và giảm thiểu rủi ro ô nhiễm.
- Việc gỡ bỏ cấu trúc: cánh tay robot hoặc hệ thống băng tải có thể lấy ra từ phòng, giảm thời gian xuống.
- xử lý đa thức:) Các trạm hỗ trợ tự động gỡ bỏ các tế bào, CNC làm sạch, và rô-bốt đánh bóng lại các công việc hoàn thành lại chức năng.
- Hệ thống thị lực máy và cảm biến trực tiếp kiểm tra các phần của khiếm khuyết mà không làm chậm sản xuất.
Thậm chí một phần tự động hóa như phục hồi bột tự động có thể giảm chi phí cho một phần 15–30% trong môi trường có nhiều biến động.
Tiêu chuẩn hóa vật chất và các tiến trình
Giới hạn số hợp kim kim kim kim được dùng trong sản xuất làm giảm sự phức tạp hàng hóa, quản lý bột, và đào tạo điều khiển. Tập trung vào một tập hợp nhỏ các vật liệu có chất lượng cao, như Ti-6Al-4V cho y tế và không gian không gian, 316L thép không rỉ cho mục đích chung, và AlSi10Mg cho các phần ô tô nhỏ. Phát triển công thức xây dựng chuẩn, sau khi xử lý, và các chốt kiểm tra chất lượng áp dụng cho mọi phần trong một nhóm vật liệu. Tính năng giả lập chuẩn vì các nhà điều khiển có thể di chuyển giữa các tham số máy không có khả năng học lại tham số.
Trình mô phỏng và theo dõi phần mềm
Công cụ phần mềm phục vụ hai vai trò quan trọng: trước in và trong tiến trình giám sát. Mô phỏng phỏng tính năng nóng chảy, chuyển đổi nhiệt độ và căng thẳng không bền, cho phép các kỹ sư điều chỉnh thông số trước khi lớp đầu tiên được in. Tính năng này giảm số lượng thử nghiệm xây dựng và vật liệu bị lãng phí trong tham số tối ưu hoá. Hệ thống giám sát xử lý, như máy ảnh tan chảy hoặc đo nhiệt độ, cung cấp phản hồi thời gian thực. Khi hệ thống có thể dừng lại hoặc điều chỉnh tham số giữa các cấu trúc, ngăn chặn sự thất bại hoàn toàn. Tính toán này đặc biệt là khi nó giảm chi phí hoạt động lại và giảm chi phí xây dựng lại.
Công nghệ quản lý chi phí cao
Ngoài những chiến lược cơ bản, một số kỹ thuật có thể giúp nhà sản xuất đạt được những giảm chi phí sâu hơn trong quá trình tăng trưởng.
Theo dõi chất lượng in-Simu
Việc đặt các cảm biến trực tiếp trong buồng xây dựng cho phép khả năng điều khiển không bị cản bởi năng lượng laser, tốc độ quét và phát hiện bột. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng ngay cả khi tăng vượt qua, chất lượng vẫn còn phù hợp. Các công ty như [FLT: 0] Việc tái tạo bộ điều khiển kết hợp [FLT: 1] cung cấp các cải tạo máy phát hiện lớp và các lỗi. Mặc dù đầu tư ban đầu là vừa phải, giảm chi phí kiểm tra và tỷ lệ phế bỏ nhanh chóng bù đắp chi phí.
Những công trình xây dựng và lễ rửa tội được tổ chức
Việc phóng đại việc sử dụng khối lượng là một trong những đòn bẩy có hiệu quả nhất. Thay vì in các bộ phận một lần, các nhà sản xuất có thể làm tổ nhiều phần giống hệt nhau hoặc bổ sung trong một tòa nhà. Phần mềm cao cấp tự động sắp xếp các phần để giảm thiểu chiều cao và bột tiêu dùng. Ví dụ, một đĩa xây dựng có thể chứa 10 phần trong một sắp xếp phân rã có thể được tối ưu hóa để giữ 14 phần với xoay và xếp theo tỉ lệ mỗi phần, vì chi phí cố định như thời gian máy, trước khi máy được sử dụng, và sau đó xử lý được lan rộng hơn các đơn vị.
Quản lý tái chế và phân bón vật chất
bột kim loại là một chi phí đáng kể đang tiếp tục. Dùng các hệ thống bột đóng có thể tái chế tới 95% bột tái chế có thể được tái chế đến 95 phần trăm sau mỗi lần xây dựng. Tuy nhiên, bột được dùng lại phải được lọc và phân tích để phân phối kích cỡ hạt và oxy hóa để duy trì chất lượng phần. Một số nhà sản xuất trộn một phần nhỏ bột tái chế với bột tái chế để duy trì tính nhất. Việc thiết lập một giao thức xe đạp điện tử mạnh mẽ bảo đảm rằng vật liệu vẫn có thể điều khiển được ngay cả khi các đường sản xuất.
Kiểm soát chất lượng ở tỷ lệ
Giữ chất lượng trong khi tăng trưởng là rất quan trọng. không có sự bảo đảm chất lượng nghiêm ngặt, chi phí tiết kiệm từ sản xuất nhanh hơn có thể bị xóa sạch bằng cách làm việc lại hoặc làm lại.
- Tính toán bình phương: mét năng lượng Laser, độ chính xác của động cơ, và độ đo nhiệt độ nên theo một thời gian biểu nghiêm ngặt, tốt hơn là tự động hóa.
- Kiểm soát tiến trình định nghĩa (PC): [FLT: 1] thu thập dữ liệu từ mọi tòa nhà (v. d., độ bão hoà, mật độ, bề mặt thô) để nhận ra xu hướng và phát hiện trôi dạt sớm.
- Kết hợp việc kiểm tra CT hoặc siêu âm cho các phần quan trọng để tránh các thử nghiệm phá hủy tiêu thụ các đơn vị sản xuất.
- [FLT: 0] Khả năng chạy nhanh: Chỉ có phần nối tiếp, xây dựng bản ghi và theo dõi hàng hóa cho phép phân tích gốc khi vấn đề chất lượng xuất hiện.
Đầu tư vào việc kiểm soát cơ sở hạ tầng chất lượng sớm ngăn chặn các bộ phận không hình thành việc xâm nhập vào chuỗi cung ứng, bảo vệ danh tiếng thương hiệu và hợp đồng khách hàng.
Xem xét việc xích và làm
Việc sản xuất máy DMLS cũng đòi hỏi những thay đổi chiến lược cho chuỗi cung ứng và nhân lực.
Trói cung cấp
- Những nhà cung cấp bột đa hợp: Đặt nền trên một nhà cung cấp bột kim loại duy nhất tạo ra nguy cơ rủi ro. Khả năng ít nhất hai nhà cung cấp hợp kim để đảm bảo ưu tiên cạnh tranh và tiếp tục cung cấp.
- Một số nhà sản xuất trộn hợp kim của riêng họ từ bột nguyên tố, giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp chuyên biệt và đưa ra quyền kiểm soát các tính chất vật chất.
- Hàng tồn kho phầnSpare:) Những phụ tùng quan trọng như diode laser, bộ lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc khí, và những lưỡi lau để tránh kéo dài thời gian trong quá trình tăng trưởng.
Công việc
- Chương trình đào tạo: ) Các nhà điều hành trên nhiều máy và các trạm xử lý sau khi xử lý để tăng tính linh hoạt và giảm các nút chai.
- Chương trình giáo dục ký hiệu: Cung cấp tiếp tục đào tạo để thiết kế các kỹ sư về DMLS đặc trưng DFAM (Các nguyên tắc bổ sung cho việc sản xuất phụ) để tăng chi phí cho một phần.
- Các chuyên gia thời gian thời gian phần: cho các công việc phân tích phức tạp (v. d., mô phỏng, CT, giải thích), xem xét các chuyên gia hợp tác cho đến khi yêu cầu biện minh cho việc thuê thường xuyên.
Hướng tương lai cho thước đo DMLS
Vài năm tới sẽ mang lại những công nghệ làm giảm chi phí tăng trưởng:
- xử lý song song Milti-laser: máy với bốn hoặc nhiều laser làm việc cùng lúc có thể giảm thời gian xây dựng bằng 50% hoặc nhiều hơn, giảm chi phí mỗi phần đặc biệt cho một mẻ lớn.
- Điều trị nhiệt trong xử lý: ) Một số nền tảng DMLLS đang tích hợp nhiệt nhiệt hoặc laser tái phát lại bước để loại bỏ các chu kỳ giảm stress riêng biệt.
- Trí thông minh nghệ thuật cho tối ưu hoá tham số: máy học thuật toán phân tích trước đó cấu trúc dữ liệu để tự động khuyến khích thiết lập tối ưu cho các bộ phận mới, giảm thử nghiệm xây dựng.
- Việc in kim loại dựa trên phụ nữ:) Đối với các bộ phận lớn hơn, hệ thống lai kết hợp DMLS với các cung thêm điện (WAAM) cho phép nhiều vật liệu xây dựng với giá vật liệu thấp hơn.
Ở lại thông tin về những phát triển này giúp các nhà sản xuất lên kế hoạch đầu tư vốn của họ để phù hợp với xu hướng thu hút chi phí.
Kết luận
Việc sản xuất máy tính cá nhân trong các nhà máy sản xuất có thể đạt được hiệu quả cao bằng cách sử dụng thiết bị mô phỏng, tối ưu hóa thiết kế, tự động hóa các quá trình, chuẩn hóa vật liệu, và các công cụ giám sát. kỹ thuật cao như kiểm tra chất lượng trong học, xây dựng, và quản lý bột hóa sửa chữa tăng cường thêm mức chi phí. với những chiến lược này, nhà sản xuất có thể mở rộng khả năng của họ trong khi duy trì chất lượng và kiểm soát chi phí, đặt ra vị trí cho sự phát triển trong tương lai trong thị trường sản xuất.