एविएशन एंटरप्राइज में एडिटिव फुल-साइकिल उत्पादन निकट भविष्य के लिए एक मामला है

एसएलएम सॉल्यूशंस (जर्मनी) चुनिंदा लेजर पिघलने की तकनीक का उपयोग करते हुए औद्योगिक 3 डी प्रिंटर के दुनिया के अग्रणी निर्माताओं में से एक है। फरवरी 2016 में, मास्को में एसएलएम प्रतिनिधि कार्यालय खोला गया था। हमने SLM Solutions RUS के एक प्रमुख तकनीकी विशेषज्ञ पावेल लादनोव के साथ बात की। यह बातचीत घरेलू एयरोस्पेस उद्यमों, साथ ही एसएलएम सॉल्यूशंस द्वारा प्रस्तुत समाधानों पर एडिटिव टेक्नोलॉजी के कार्यान्वयन पर छाई हुई है।

- अगर हम 3 डी-प्रौद्योगिकियों के बारे में बात कर रहे हैं, तो एयरोस्पेस उद्यमों को किन कार्यों का सामना करना पड़ता है, उनके लिए क्या समस्याएं सबसे अधिक प्रासंगिक हैं?

- सबसे पहले, यह additive प्रौद्योगिकियों पर आधारित विनिर्माण प्रक्रिया के प्रमाणन की समस्या है। दूसरे, चयनात्मक लेजर पिघलने (एसएलपी) में टाइटेनियम और निकल की कठिन मिश्र धातुओं के साथ काम करने में अनुभव की कमी। और अंत में, पाउडर रचनाओं की अनुपस्थिति, व्यापक रूप से हमारे देश में उपयोग किया जाता है, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातु, स्टील्स, आदि।

- कृपया हमें उन समाधानों के बारे में बताएं जो SLM Solutions प्रदान करते हैं।

- हमारी कंपनी विभिन्न विकल्पों और उपकरणों के विन्यास की एक विस्तृत श्रृंखला प्रस्तुत करती है, जिससे सभी ग्राहकों की आवश्यकताओं को पूरी तरह से संतुष्ट किया जा सकता है। SLM 280HL और SLM 500HL मॉडल 700 वाट के प्रत्येक लेजर की शक्ति के साथ मल्टी-लेजर सिस्टम का उपयोग करते हैं - यह विमानन विषयों के लिए दिलचस्प है। यह विकल्प (उदाहरण के लिए, SLM 280HL पर) एक समान स्थापना की तुलना में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं पर 30 प्रतिशत तक की उत्पादकता में वृद्धि प्रदान करता है, लेकिन दो 400 W लेज़रों के साथ। भागों विनिर्माण प्रौद्योगिकी के प्रमाणन से जुड़ी समस्याओं को हल करने के लिए, कंपनी के उपकरण वैकल्पिक रूप से काम कर रहे वास्तविक लेजर शक्ति के लिए निगरानी प्रणाली और पिघल पूल से थर्मल विकिरण के उत्सर्जन की निगरानी के लिए सिस्टम से लैस हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जमा और फ्यूज्ड परत की गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली और स्थापना प्रक्रिया की रिकॉर्डिंग फ़ाइलों को स्ट्रीमिंग करने के लिए सिस्टम बुनियादी उपकरणों में शामिल हैं। SLM सॉल्यूशंस भी कंपनी द्वारा आपूर्ति की जाने वाली धातु पाउडर की सीमा का विस्तार करने के लिए लगातार काम कर रहे हैं।



- एयरोस्पेस उद्योग में 3 डी प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने की बारीकियां क्या हैं?

- सबसे पहले, यह एक सख्त प्रमाणन प्रक्रिया है। चयनात्मक लेजर पिघलने से प्राप्त एक भाग की गुणवत्ता चार मुख्य कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है।

1. 3 डी प्रिंटर की गुणवत्ता।

यह सुनिश्चित किया जाता है: उपकरण को ग्राहक को भेजने से पहले परीक्षण कार्य का संचालन और विश्लेषण करके, और उपकरण स्थापित होने के बाद ग्राहक के क्षेत्र पर, और अंशांकन और रखरखाव प्रक्रियाओं को विनियमित करके।

2. निर्माण भागों की प्रक्रिया की गुणवत्ता।

द्वारा प्रदान की गई: प्रक्रिया मापदंडों और उपकरण सेटिंग्स का विनियमन।

3. उपकरण के साथ काम की गुणवत्ता।

यह प्रदान किया जाता है: उपकरण संचालन के लिए उपकरण और कमरे की बाहरी स्थितियों के साथ काम करने के लिए प्रक्रियाओं को विनियमित करके; योगात्मक स्थापना ऑपरेटरों के प्रशिक्षण का स्तर।

4. प्रयुक्त सामग्री की गुणवत्ता।

यह द्वारा प्रदान किया जाता है: सामग्री का इनपुट नियंत्रण और परीक्षण, सामग्री के साथ भंडारण, परिवहन, काम का विनियमन।

इसके आधार पर, कोई भी कल्पना कर सकता है कि इन सभी मापदंडों के लिए प्रमाणन प्रक्रिया कितना श्रमसाध्य है, एक प्रमाणित हिस्सा प्राप्त करने के लिए।

विशेष रूप से एयरोस्पेस क्षेत्र में चयनात्मक लेजर पिघलने की तकनीक के अनुप्रयोग की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि टाइटेनियम और निकल मिश्र जैसे तकनीकी रूप से कठिन सामग्रियों के साथ काम है। ये मिश्र अवशिष्ट तनावों के निर्माण के लिए प्रवण होते हैं, जिससे भागों और यहाँ तक कि दरारें भी फैल जाती हैं।

एयरोस्पेस भागों की ज्यामिति अक्सर पतली दीवारों, जटिल जटिल आकार, सेलुलर संरचनाओं से भरी होती है, जबकि उपकरण निर्माता द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री के लिए मानक पैरामीटर "औसत" भाग को संदर्भित करते हैं, न कि बहुत बड़ा और न ही बहुत पतला। न केवल सामान्य रूप से सामग्री के लिए, बल्कि एक विशेषता ज्यामिति के साथ भागों के लिए निर्माण प्रक्रिया के मापदंडों को पूर्व-कार्य करने की एक स्पष्ट आवश्यकता है। इस सुविधा को समझने में विफलता कभी-कभी ऐसे लोगों को भ्रमित करती है जो मानते हैं कि एक 3 डी प्रिंटर को प्रक्रिया के किसी भी प्रारंभिक विस्तार के बिना स्टार्ट बटन दबाकर एक उच्च गुणवत्ता वाला हिस्सा बनाना चाहिए।



- एविएशन में एडिटिव टेक्नॉलॉजी का इस्तेमाल अब किस स्तर पर संभव है - उद्यम में सामान्य तकनीकी प्रक्रिया की श्रृंखला में प्रयोगशाला परीक्षण, एकल भागों का निर्माण, छोटे पैमाने पर उत्पादन या पूर्ण विकसित एडिटिव उत्पादन?

- एविएशन में एडिटिव टेक्नॉलॉजीज से खरीदें-टू-फ्लाई गुणांक को काफी कम करना संभव है, यानी खरीदी गई सामग्री की मात्रा और तैयार हिस्से में सामग्री की मात्रा के बीच का अनुपात "उड़" जाएगा। वे हल्के और टिकाऊ भागों का उत्पादन करने के लिए व्यक्तिगत भागों और घटकों की पहले अप्राप्य कार्यक्षमता को प्राप्त करना भी संभव बनाते हैं, जिससे विमान का पेलोड बढ़ता है। हालांकि, जैसा कि मैंने पहले ही कहा है, प्रमाणन से संबंधित गंभीर मुद्दे और उत्पादन प्रक्रिया की स्थिरता सुनिश्चित करना अभी भी पूरी तरह से हल नहीं हुआ है।

एसएलएम सॉल्यूशंस के पास विमानन उद्योग के ग्राहकों का एक बड़ा पोर्टफोलियो है। उन सभी ने पहले प्रयोगशाला में भागों का परीक्षण किया, जिसके बाद कुछ ग्राहक एकल और छोटे-छोटे भागों के निर्माण के लिए 3 डी तकनीक का उपयोग करने में सक्षम थे। एविएशन एंटरप्राइज में एडिटिव फुल-साइकिल उत्पादन निकट भविष्य के लिए एक मामला है।

- एसएलएम उपकरण अंतिम समाधान है? या क्या आपको मुद्रण के लिए तैयार करने के लिए अलग-अलग सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता है, पोस्ट-प्रोसेसिंग आदि के लिए? आप इस मामले में ग्राहकों को क्या सलाह देते हैं?

“SLM का उपकरण मुख्य रूप से एक उपकरण है, जो आपको धातुओं के साथ 3 डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में विभिन्न उत्पादन कार्यों को हल करने के लिए, एक संयोजन, यदि आप चाहें, तो। आप फ़ोटोशॉप सॉफ़्टवेयर के साथ एक सादृश्य आकर्षित कर सकते हैं, जिसमें बड़ी संख्या में सेटिंग्स और उपयोग के मामले हैं, और प्रत्येक उपयोगकर्ता ठीक उसी का चयन करता है जिसे उसे किसी विशिष्ट समस्या को हल करने की आवश्यकता होती है। हाँ, निश्चित रूप से एसएलएम उपकरण चुनिंदा लेजर पिघलने वाले पौधों के लिए फ़ोटोशॉप है।

कार्य के आधार पर, उपकरण अंतिम और मध्यवर्ती समाधान दोनों हो सकता है। बेशक, भाग के अंतिम स्रोत मॉडल को प्राप्त करने के लिए पार्ट डिजाइन, टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन और जेनेरिक डिज़ाइन से संबंधित समस्याओं को तीसरे पक्ष के सॉफ़्टवेयर के उपयोग की आवश्यकता होती है। उपकरण और पोस्ट प्रोसेसर के साथ आपूर्ति किए गए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके मुद्रण के लिए भागों की तैयारी की जाती है, अतिरिक्त सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता नहीं होती है।

चयनात्मक लेजर पिघलने की प्रक्रिया की प्रकृति के कारण, निकेल, टाइटेनियम मिश्र धातुओं, टूल स्टील्स जैसी सामग्रियों से बने भागों को अतिरिक्त गर्मी उपचार या एचआईपी उपचार की आवश्यकता हो सकती है।

चयनात्मक लेजर पिघलने की प्रक्रिया को उच्च-सटीक प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है, और भागों की सतह की गुणवत्ता जला और खोए हुए मोम पैटर्न पर कास्टिंग करने के लिए तुलनीय है। इसलिए, सतह की खुरदरापन और सपाटता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले भागों के संरचनात्मक तत्वों को बाद के परिष्करण मशीनिंग के अधीन होना चाहिए।



- तकनीकी दृष्टि से प्रतियोगियों से बेहतर SLM समाधान क्या है?

- SLM सॉल्यूशन उपकरण का मुख्य लाभ अपनी कक्षा में पेटेंट किए गए मल्टी-लेजर सिस्टम, 700-वाट लेज़रों के उपयोग और दो दिशाओं में परतों के जमाव के लिए उच्चतम प्रदर्शन है।

अन्य लाभों में उपकरणों के मापदंडों की स्थापना के लिए एक खुली प्रणाली, रखरखाव में आसानी, एक शक्तिशाली पोस्ट-प्रोसेसर और निर्माण प्रक्रिया के मापदंडों के लिए नियंत्रण प्रणाली की उपलब्धता डेटा को बचाने की क्षमता, प्रतिष्ठानों और परिधीय उपकरणों के विन्यास की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है।



- 3 डी प्रिंटिंग में किस धातु के चूर्ण का उपयोग किया जाता है? क्या SLM 3D प्रिंटर अन्य निर्माताओं से धातु पाउडर का उपयोग कर सकते हैं?

- एसएलएम सॉल्यूशंस इकाइयां लगभग सभी सामग्रियों के साथ काम करने के लिए अनुकूलित हैं। कंपनी के धातु पाउडर की श्रेणी में न केवल SLP प्रक्रिया में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली मिश्र धातुएं शामिल हैं, जैसे कि TiAl6V4, 316L, IN718, AlSi10Mg, लेकिन यह भी 3D दुर्लभ सेवाओं के बाजार में काफी दुर्लभ है, जैसे कि रैखिक थर्मल विस्तार और टिन कांस्य CuSn1010 के कम गुणांक के साथ Invar36। ।

मूल रूप से, एसएलपी प्रक्रिया के लिए पाउडर गैस या प्लाज्मा एटमाइजेशन विधियों द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। एक महत्वपूर्ण स्थिति कणों का गोलाकार आकार और उपग्रहों की अनुपस्थिति है। ऑपरेशन के दृष्टिकोण से, एसएलपी इंस्टॉलेशन पाउडर की तरलता पर सबसे कठोर आवश्यकताओं को लगाता है। अच्छी तरलता प्राप्त करने के लिए कणों के दोनों गोलाकार आकार और एक निश्चित अंश रचना की अनुमति देता है। मूल रूप से, एसएलपी प्रक्रिया के लिए पाउडर में 10-63 माइक्रोन की सीमा में एक कण आकार होता है और एक एकल-मोड वितरण होता है।

- रूस में उत्पादित पाउडर की गुणवत्ता के बारे में आप क्या कह सकते हैं (यदि वे पहले से ही बाजार में पेश किए जाते हैं)।

- मेरे लिए रूसी पाउडर की गुणवत्ता का न्याय करना मुश्किल है, क्योंकि मैंने विशेष रूप से इस विषय के साथ सौदा नहीं किया है। हालांकि, मैं यह नोट करना चाहता हूं कि हमारे पास ऐसे ग्राहक हैं जो घरेलू पाउडर का उपयोग करते हैं और सिद्धांत रूप में, भागों की आवश्यक गुणवत्ता प्रदान करते हैं। कभी-कभी पाउडर में समस्या इतनी अधिक नहीं होती है जितना कि किसी विशिष्ट सामग्री के लिए निर्माण प्रक्रिया के मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए काम के सही आचरण में। एसएलएम सॉल्यूशंस इंस्टॉलेशन में पाउडर का उपयोग करने की कुंजी अच्छा पाउडर प्रवाह है, और आप बाकी के साथ काम कर सकते हैं।

- चलो एयरोस्पेस उद्योग में समस्याओं को हल करने के लिए आपकी कंपनी की नई प्रौद्योगिकियों, उपकरणों और सामग्रियों के विकास की संभावनाओं के बारे में बात करें।

- सबसे पहले, एसएलएम सॉल्यूशंस, उपकरण के निर्माता के रूप में, एसएलपी के लिए इंस्टॉलेशन के डिजाइन में सुधार करना चाहते हैं, ताकि उन्हें अधिक सुविधाजनक और उत्पादक बनाया जा सके। निर्माण प्रक्रिया के लिए निगरानी प्रणालियों में सुधार के लिए काम चल रहा है - यह विमानन में प्रौद्योगिकी के प्रमाणीकरण के लिए महत्वपूर्ण है - और परिधीय उपकरणों में सुधार करने के लिए। कार्य का एक अन्य क्षेत्र मिश्र धातुओं के नए समूहों के लिए एसएलपी प्रक्रिया के मापदंडों के परीक्षण से संबंधित है - उपयोग किए गए पाउडर की सीमा का विस्तार करना। एसएलपी तकनीक बहुत लचीली और परिवर्तनशील है, कई आशाजनक क्षेत्र हैं।



- आप हमारे ब्लॉग पाठकों के साथ और क्या साझा कर सकते हैं?

- मैं ऐसी महत्वपूर्ण बात कहना चाहूंगा। बेशक, additive प्रौद्योगिकियां भविष्य हैं, लेकिन उन्हें एक रामबाण के रूप में नहीं लेते हैं, विनिर्माण भागों के लिए एक सार्वभौमिक विधि। पत्रकार कभी-कभी मौजूदा अवसरों को बहुत बढ़ा-चढ़ाकर पेश करना पसंद करते हैं, लेकिन इंजीनियरों को समझना चाहिए: प्रयोज्यता के मामले में प्रत्येक विधि की अपनी सीमाएँ हैं - तकनीकी, आर्थिक, तकनीकी और अन्य।

चयनात्मक लेजर पिघलने, वास्तव में, आप भागों के डिजाइन के लिए सामान्य दृष्टिकोण से परे देखने की अनुमति देता है, कुछ फायदे प्रदान करता है, लेकिन उन्हें केवल तभी महसूस किया जाता है जब प्रौद्योगिकी का उपयोगकर्ता उत्पादन प्रक्रिया की सामग्री, डिजाइन और अर्थशास्त्र द्वारा - इसकी प्रयोज्यता की सीमा को समझता है।

3 डी प्रिंटिंग को यांत्रिक और प्लास्टिक प्रसंस्करण, कास्टिंग, वेल्डिंग के साथ उत्पादों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी के एक और संस्करण के रूप में लिया जाना चाहिए। जब उत्पादन प्रक्रिया के विकल्प चुनते हैं, तो ध्यान से पेशेवरों और विपक्षों का वजन करें।