เหตุใดชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่ซับซ้อนจึงสมบูรณ์แบบสำหรับการพิมพ์ 3D

ชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่ซับซ้อนพร้อมช่องภายใน โครงสร้างขัดแตะ และโทโพโลยี-รูปทรงที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมมักจะผลักดันการตัดเฉือน CNC แบบดั้งเดิมให้ถึงขีดจำกัด - สิ้นเปลืองวัสดุสูง การตั้งค่าหลายครั้ง ระยะเวลารอคอยที่ยาวนาน และการออกแบบที่อาจลดลงหรือมีราคาแพงจนเกินไป คู่มือนี้จะอธิบายเหตุผล การพิมพ์ 3 มิติของโลหะผสมอลูมิเนียมการหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLM) ได้กลายเป็นแนวทางปฏิบัติสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยโลหะ 3 มิติในสถานการณ์เหล่านี้ โดยครอบคลุมข้อจำกัดที่แท้จริงของการตัดเฉือนแบบเดิม วิธีการทำงานของ SLM และเสรีภาพในการออกแบบ เหตุใด AlSi10Mg จึงเป็นผู้นำในการใช้งานด้านการบินและอวกาศ คุณสมบัติทางกลโดยทั่วไป -ตัวอย่างกรณีของโลกจริง การเปรียบเทียบต้นทุนและระยะเวลารอคอยสินค้าที่ชัดเจน และเงื่อนไขเฉพาะภายใต้การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า CNC

CNC ยังคงความเป็นเลิศในหลายส่วน อย่างไรก็ตาม บนรูปทรงการบินและอวกาศที่ซับซ้อนสูง ข้อเสียจะชัดเจน:

การเข้าถึงเครื่องมือจำกัดคุณสมบัติภายใน ช่องลึกหรือตะแกรงปิดมักจะบังคับให้ชิ้นส่วนถูกแยกออกและประกอบในภายหลัง

อัตราส่วนซื้อ-เพื่อ-บิน 10:1 ถึง 20:1 เป็นเรื่องปกติ ในทางปฏิบัติ มักจะหมายความว่า 85–95% ของบิลเล็ตกลายเป็นเศษ

การตั้งค่าหลายรายการจะเพิ่มทั้งต้นทุนและความเสี่ยงที่พิกัดความเผื่อจะสูงขึ้น-

เวลารอคอยสินค้ายืดเยื้อเมื่อการโปรแกรม ฟิกซ์เจอร์ และการดำเนินการตามลำดับสะสม

เมื่อรูปทรงเรขาคณิตต่อสู้กับกระบวนการ โปรเจ็กต์จะได้รับการออกแบบใหม่ตามขีดจำกัดการผลิตหรือมีราคาแพงโดยไม่จำเป็น

Selective Laser Melting สร้างชิ้นส่วนทีละชั้นจากผงโลหะ เลเซอร์กำลังสูง-จะละลายผงจนหมดตามข้อมูล CAD ที่หั่นเป็นชิ้น ผงที่ไม่ได้ใช้จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการใช้วัสดุจึงสูงกว่าวิธีการลบมาก

ข้อดีในทางปฏิบัติจะปรากฏอย่างรวดเร็ว:

ช่องระบายความร้อนหรือของเหลวภายในสามารถวางในตำแหน่งที่ต้องการประสิทธิภาพได้อย่างแม่นยำ

ส่วนที่แข็งสามารถถูกแทนที่ด้วยโครงสร้างขัดแตะหรือไจรอยด์ที่ช่วยรักษาความแข็งขณะตัดมวล

ส่วนประกอบมักจะสามารถรวมเป็นชิ้นเดียวได้ โดยถอดตัวยึดและเส้นทางรั่วที่อาจเกิดขึ้นได้

นี่คือเหตุผลที่วิศวกรมองหาผู้มีประสบการณ์มากขึ้นการสร้างต้นแบบการพิมพ์ SLM 3Dโรงงานเมื่อรูปทรงของชิ้นส่วนเป็นข้อจำกัดหลัก

AlSi10Mg ยังคงเป็นโลหะผสมสำหรับงานการบินและอวกาศส่วนใหญ่ของการพิมพ์อลูมิเนียมอัลลอยด์แบบ 3 มิติ มีการผสมผสานอย่างลงตัวระหว่างความแข็งแรง-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก การนำความร้อน และความสามารถในการพิมพ์

สมบัติเชิงกลทั่วไปของ SLM AlSi10Mg

ประสิทธิภาพความล้านั้นเพียงพอสำหรับโครงสร้างรองและวงเล็บรองจำนวนมาก เมื่อการควบคุมกระบวนการและหลังการประมวลผลได้รับการจัดการอย่างถูกต้อง กรอบการรับรองจาก NASA, EASA และสมาคมอุตสาหกรรมยังคงพัฒนาต่อไป ทำให้ผู้ผลิตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมมีเส้นทางที่ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ

ลูกค้าด้านการบินและอวกาศรายล่าสุดมาหาเราพร้อมส่วนประกอบอะลูมิเนียมที่มีโครงสร้างซึ่งมีคุณสมบัติโครงตาข่ายภายในและช่องที่เป็นไปตามมาตรฐาน ราคาการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมแสดงระยะเวลารอคอยสินค้าที่ยาวนานและมีการสูญเสียวัสดุสูง การออกแบบจะต้องมีการตั้งค่าหลายครั้งและยังคงมีความเสี่ยงที่จะเกิดเศษซาก

เราผลิตชิ้นส่วนใน AlSi10Mg โดยใช้ SLM ผลลัพธ์:

การผลิตแบบเดี่ยว-ใกล้-สุทธิ-แทนที่จะใช้เครื่องจักรที่มีการตั้งค่าหลาย-

ระยะเวลาดำเนินการลดลงจากประมาณ 7–9 สัปดาห์ (เส้นทาง CNC) เหลือประมาณ 2.5 สัปดาห์ รวมถึง-การประมวลผลและการตรวจสอบภายหลัง

น้ำหนักที่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดด้วยการออกแบบโครงตาข่ายซึ่งไม่น่าจะใช้ได้กับเครื่องจักร

อัตราผลตอบแทนการส่งผ่านครั้งแรกสูง-หลังจากการอบชุบและการตกแต่งด้วยความร้อนมาตรฐาน

ลูกค้าเปลี่ยนจากการอภิปรายเกี่ยวกับการออกแบบใหม่ไปสู่ฮาร์ดแวร์ที่ใช้งานได้จริงโดยไม่กระทบต่อรูปทรงดั้งเดิมมากนัก นี่คือผลลัพธ์เชิงปฏิบัติที่ทีมส่วนใหญ่กำลังมองหาเมื่อพวกเขาค้นหาความน่าเชื่อถือส่วนประกอบที่พิมพ์ด้วยโลหะ 3Dผู้ผลิต

การพิมพ์โลหะ 3D ไม่ได้ดีขึ้นหรือถูกกว่าโดยอัตโนมัติ จะทำงานได้ดีที่สุดภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ การเปรียบเทียบด้านล่างนี้สะท้อนถึงผลลัพธ์ทั่วไปที่เราเห็นในรูปทรงการบินและอวกาศที่ซับซ้อน:

CNC กับ SLM สำหรับชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่ซับซ้อน

ชิ้นส่วนปริซึมธรรมดาในปริมาณมากยังคงนิยมใช้ CNC ไฮบริดเข้าใกล้ - การพิมพ์รูปร่างสุทธิที่ใกล้เคียง-และการตกแต่งขั้นสุดท้าย- การตัดเฉือนเฉพาะพื้นผิวที่สำคัญเท่านั้น - มักจะให้ผลลัพธ์โดยรวมที่ดีที่สุด

หากคุณมีส่วนที่ซับซ้อนที่ทำให้เกิดปัญหากับซัพพลายเออร์ปัจจุบัน ให้ส่งแบบร่าง เราจะให้การประเมินโดยตรงแก่คุณว่าอลูมิเนียม SLM เป็นเส้นทางที่ดีกว่าหรือไม่ - ซึ่งครอบคลุมถึงความสามารถในการผลิต คุณสมบัติที่คาดหวัง เวลาในการผลิต และต้นทุน - โดยไม่มีการมองโลกในแง่ดีโดยไม่จำเป็น

Sunhingstones มุ่งเน้นไปที่ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย 3D สำหรับการบินและอวกาศและการใช้งานที่มีความต้องการสูงอื่นๆ ติดต่อเราเมื่อรูปทรงเป็นข้อจำกัดหลัก