Pencetakan 3D dengan logam: 5 manfaat nyata dari contoh praktis

Swirl dibuat menggunakan teknologi SLM. Dengan produksi serial bagian-bagian tersebut, pengurangan dalam tahap persiapan untuk produksi dapat mencapai 50%

Banyak yang telah ditulis tentang fitur dan manfaat yang dapat disediakan perusahaan dengan teknologi selective laser melting (SLM). Keuntungan dari metode inovatif seperti itu paling baik ditunjukkan oleh contoh-contoh praktis, dan dalam artikel ini kami menjelaskan secara rinci rantai teknologi produksi aditif berdasarkan proyek di bidang teknik tenaga. Menggunakan solusi SLM printer 3D logam, perusahaan Jerman PRÄWEST membuat pusaran, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi injeksi bahan bakar dalam turbin gas stasioner.

Penggunaan teknologi SLM dalam pembuatan swirler

Teknologi SLM dipilih oleh PRÄWEST untuk memfasilitasi produksi injektor bahan bakar yang dimodifikasi. Ini disebut "swirler" digunakan untuk injeksi dan distribusi bahan bakar yang seragam di ruang bakar. Yang penting di sini adalah memastikan pembakaran bahan bakar yang cepat, seragam, dan lengkap karena distribusinya yang optimal.

Swirler terbuat dari paduan berbasis nikel IN 718, yang sangat tahan terhadap korosi. Saat menggunakan proses SLM, kekuatan tarik tipikal (Rm) untuk bahan yang diberikan adalah 1230 N / mm².

Penggunaan teknologi SLM dalam produksi swirler memberikan pengurangan biaya produksi lebih dari 65%

Tahapan proses peleburan laser selektif: bagaimana hal itu terjadi

Seluruh rantai produksi dapat dibagi menjadi tiga tahap: persiapan untuk pencetakan, proses utama dan pasca-pemrosesan.

1. Mempersiapkan pencetakan 3D

Dasar untuk setiap komponen adalah model CAD tiga dimensi, yang dibuat secara individual, dengan mempertimbangkan kebutuhan dan persyaratan pelanggan. Setelah itu, data ditransfer dari alat perangkat lunak CAD ke perangkat lunak Magics .

Pada tahap persiapan data selanjutnya, printer 3D dan material dipilih , dan posisi komponen pada platform konstruksi juga ditetapkan. Komponen dapat ditempatkan bersebelahan, di dalam satu sama lain (penyisipan) atau satu di atas yang lain (pengemasan). Tata letak produk yang ditingkatkan dikombinasikan dengan kemungkinan produksi simultan dapat secara signifikan mengurangi biaya, karena, tergantung pada komponennya, Anda dapat secara signifikan mengurangi waktu pemasangan dan prosedur tambahan.

Pembuatan dukungan membantu memastikan fiksasi komponen yang stabil dan pembuangan panas selama proses peleburan laser selektif.

Setelah itu, program SLM Build Processor (post-processor) secara otomatis atau berdasarkan nilai yang ditetapkan menghasilkan parameter proses seperti vektor eksposur, kecepatan paparan, daya radiasi laser dan jarak antara garis penetasan. Parameter yang dipilih menentukan ketebalan lapisan komponen, keakuratan permukaan, dan sifat mekanik. Setelah komponen "diiris" menjadi beberapa lapisan yang paralel dengan platform konstruksi, data lapisan dihasilkan - proses ini disebut "penetasan". Ketebalan lapisan (biasanya 30-50 mikron) secara signifikan mempengaruhi parameter kualitas komponen, seperti akurasi dimensi dan kualitas permukaan, serta durasi pembuatan. Bersamaan dengan persiapan data, persiapan printer 3D juga dilakukan.

2. Proses utama

File build dimuat ke instalasi aditif menggunakan antarmuka pengguna berbasis Windows, setelah itu komponen dibangun lapis demi lapis. Proses konstruksi adalah pengulangan siklus operasi menerapkan lapisan bubuk dan paparan dengan laser. Partikel-partikel serbuk disatukan satu sama lain di sepanjang kontur komponen dan pada area permukaan yang ditentukan pada tahap awal.

Kemudian platform mengangkat dan menurunkan dengan platform diturunkan ke ketebalan satu lapisan, dan lapisan bubuk lain diterapkan. Urutan tindakan ini diulang secara siklis dengan koneksi geometri dari lapisan saat ini dengan geometri dari lapisan sebelumnya. Ketika lapisan komponen terakhir tercapai, sesi build selesai.

3. Pascaproses

Bedak yang tidak digunakan dikeluarkan dari ruang pembuatan dan disaring untuk digunakan kembali. Platform dengan komponen dihapus dari printer 3D; bubuk residu dihisap menggunakan perangkat vakum. Pada tahap ini, tergantung pada persyaratan untuk komponen, perlakuan panas dapat diterapkan.

Setelah komponen dipisahkan dari platform , struktur pendukung di dalam saluran aliran dihapus secara manual. Pada langkah berikutnya berikutnya, permukaan ditumbuk secara manual sesuai dengan kekasaran yang dibutuhkan dalam saluran; alternatifnya, permukaan bisa dikerjakan dengan mesin.

Kemudian, penyelesaian belok dilakukan dengan mempertimbangkan toleransi ukuran komponen dan kontur eksternal akhir yang diperlukan. Ini menghilangkan semua dukungan yang mungkin tetap ada di sirkuit eksternal. Operasi pasca pemrosesan akhir adalah pengujian akhir. Pada tahap ini, dengan menggunakan berbagai peralatan pengukur, mesin pengukur koordinat dan pemindai 3D , komponen diperiksa untuk memenuhi persyaratan yang ditentukan dalam gambar dan model pelanggan.

Keuntungan dan fitur peleburan laser selektif

Pengurangan biaya

Penggunaan teknologi SLM dalam produksi swirler memberikan pengurangan biaya produksi lebih dari 65%. Penghapusan dua tahap proses tradisional juga memungkinkan lebih dari satu persen pengurangan waktu produksi.

Fungsionalitas

Kebebasan bekerja dengan geometri ketika merancang produk adalah salah satu fitur utama teknologi SLM, yang dapat meningkatkan fungsionalitas komponen. Dalam contoh ini, peleburan laser selektif membantu mengoptimalkan geometri pusaran.

Struktur kisi internal dan saluran tambahan memungkinkan untuk optimasi dan integrasi fungsional. Berkat struktur kisi, itu memungkinkan untuk mengurangi massa komponen dan pada saat yang sama mengurangi jumlah bahan dan sumber daya yang diperlukan.

Keefektifan

Kemungkinan seluas ketika membuat perubahan desain juga memungkinkan Anda untuk mengintegrasikan fitur-fitur baru. Dalam contoh ini, efisiensi sistem turbin gas ditingkatkan. Dengan demikian, fleksibilitas tinggi dari teknologi SLM membantu meningkatkan efisiensi komponen. Produksi tanpa aksesori memungkinkan Anda membuat perubahan struktural dengan biaya lebih rendah dan waktu produksi lebih pendek. Berkat ini, proses peleburan laser selektif sangat cocok untuk produksi massal dan potongan.

Fleksibilitas

Teknologi SLM memungkinkan untuk membuat perubahan desain yang tidak mungkin dilakukan menggunakan metode produksi tradisional karena alasan teknis atau ekonomi. Dalam rantai proses peleburan laser selektif, perubahan ini membutuhkan lebih sedikit waktu dan uang, yang membuat modifikasi fleksibel lebih ekonomis dan efisien.

Hemat waktu

Salah satu keunggulan utama teknologi SLM adalah pengurangan waktu produksi karena integrasi produksi melalui penggunaan proses yang menghilangkan kebutuhan untuk langkah-langkah tambahan seperti memperbaiki bagian dan pengaturan. Dengan produksi serial, pengurangan pada tahap pra-produksi dapat mencapai 50 persen. Jenis lain dari proses produksi tambahan juga dihilangkan - persiapan data, yang membutuhkan waktu dan uang yang signifikan.



PRÄWEST: kesuksesan 70 tahun

PRÄWEST: produsen kompetitif yang menggunakan teknologi aditif

PRÄWEST didirikan pada tahun 1945 dan selama bertahun-tahun aktivitasnya telah menjadi perusahaan yang dinamis dan inovatif. Terlibat dalam pembuatan kontrak dalam industri kedirgantaraan dan turbo, perusahaan akhirnya mulai berspesialisasi dalam penyempurnaan desain komponen yang kompleks. Armada peralatan mutakhirnya mencakup alat untuk pekerjaan milling, turning dan grinding, termasuk 130 mesin milling CNC dan 24 robot.

PRÄWEST terus berinvestasi dalam teknologi baru untuk memenuhi kebutuhan pelanggannya, dan salah satu bidang yang diminati adalah pemesinan lima sumbu simultan komponen kompleks. Sistem ini memungkinkan komponen pemrosesan dengan diameter hingga 2.500 mm dan berat hingga 15 metrik ton dalam lima sumbu.

Salah satu tugas prioritas PRÄWEST adalah menyediakan layanan pelanggan tingkat tinggi. Staf layanan berkualifikasi tinggi dari perusahaan menyediakan dukungan terus-menerus sepanjang waktu, memecahkan berbagai masalah yang muncul dengan pelanggan. Keberhasilan perusahaan terutama didasarkan pada membangun hubungan saling percaya jangka panjang dengan pelanggan dan pemasok, berusaha untuk mengasosiasikan kata PRÄWEST hanya dengan tingkat layanan tertinggi.

Materi yang disediakan oleh Solusi SLM