การพิมพ์ 3D สามารถแทนที่การตัดเฉือน CNC แบบหลาย-แกนสำหรับชิ้นส่วนที่มีช่องภายในที่ซับซ้อนได้หรือไม่

วิศวกรเปิดภาพวาดใหม่: ตัวเรือนไฮดรอลิกที่เต็มไปด้วยช่องน้ำมันภายใน ทางเดินน้ำที่ตัดกัน และโพรงรูปทรงอิสระ โปรแกรมเมอร์ 5- แกนจะทำเครื่องหมายทันทีว่าเครื่องมือตัดปัญหาไม่สามารถเข้าถึงคุณลักษณะได้ครึ่งหนึ่ง การแยกชิ้นส่วน การตัดเฉือนครึ่งหนึ่ง จากนั้นการเชื่อมหรือขันเข้าด้วยกันเป็นวิธีแก้ปัญหาตามปกติ เส้นทางนั้นเพิ่มความเสี่ยงในการปิดผนึก การติดตั้งเพิ่มเติม ระยะเวลารอคอยสินค้านานขึ้น และต้นทุนที่สูงขึ้น

เหตุใดโพรงภายในที่ซับซ้อนยังคงท้าทายเครื่อง CNC แบบหลาย-แกน

การเข้าถึงเครื่องมือจะกำหนดขีดจำกัดสูงสุด แม้แต่เครื่องจักร 5- แกนที่ทำงานพร้อมกันก็ยังประสบปัญหากับช่องโค้งลึกหรือช่องที่ปิดสนิท เมื่ออัตราส่วนความลึก-ถึง-เส้นผ่าศูนย์กลางปีนขึ้นไปประมาณ 4:1 หรือบั่นทอนการเข้าถึง-แนวปิดกั้น ร้านค้าจึงหันไปใช้การตั้งค่าหลายรายการหรือ EDM รอง

เมื่อการตัดเฉือนแบบบริสุทธิ์ล้มเหลว นักออกแบบจึงแยกชิ้นส่วนออก ข้อต่อแต่ละข้อจะกลายเป็นเส้นทางรั่วที่อาจเกิดขึ้นได้ในภายหลังภายใต้ความกดดัน การเชื่อมทำให้เกิดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-และความเค้นตกค้าง การตรวจสอบและการทำงานซ้ำตาม สำหรับชิ้นส่วนรูปทรงที่ซับซ้อนที่มีปริมาณต่ำ-ถึง-ปานกลาง บทลงโทษเหล่านี้ทำให้เส้นทางธรรมดามีราคาแพงอย่างรวดเร็ว

วิธีที่การพิมพ์ 3 มิติของโลหะช่วยแก้ปัญหา-โพรงภายใน

กระบวนการเติมแต่งจะสร้างทีละชั้นจากผงโลหะ ดังนั้นการเข้าถึงเครื่องมือจึงหมดความสำคัญ ช่องภายในที่มีรูปร่าง-เป็นรูปวงกลม สี่เหลี่ยมจัตุรัส กิ่งก้าน หรือรูปทรงใดๆ เกือบทุกรูปแบบ-เป็นวัตถุแข็งชิ้นเดียว

ตัวเลือกการออกแบบแบบเปิดทั้งสองแนวทาง CNC ไม่สามารถจับคู่ได้: โทโพโลยี-โครงตาข่ายที่ปรับให้เหมาะสมซึ่งลดน้ำหนัก ช่องระบายความร้อนที่สอดคล้องตามรูปร่างของชิ้นส่วน และเส้นทางการไหลอินทรีย์ที่ราบรื่นซึ่งช่วยลดแรงดันตกคร่อม

ท่อร่วมไฮดรอลิกที่เคยต้องใช้เครื่องจักรตั้งแต่ 10 ชิ้นขึ้นไป ปัจจุบันสามารถกลายเป็นส่วนประกอบโลหะชิ้นเดียวจากการพิมพ์ 3 มิติได้ ข้อต่อที่น้อยลงหมายถึงจุดรั่วที่น้อยลงและการประกอบที่ง่ายขึ้น

การพิมพ์ 3 มิติไม่สามารถแทนที่ CNC ได้อย่างสมบูรณ์-จุดที่ไฮบริดชนะ

บิลเล็ตที่ขึ้นรูปแล้วยังคงรักษาคุณสมบัติไอโซโทรปิกไว้ได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งการใช้งานที่มีรอบสูง-บางรายการต้องการ ในปริมาณที่สูงขึ้น ความสมดุลของต้นทุนจะเปลี่ยนไป - เมื่อมีการชำระค่าโปรแกรมและอุปกรณ์ติดตั้งแล้ว CNC แบบหลาย-แกนมักจะถูกกว่าสำหรับรูปร่างที่เรียบง่ายกว่าหรือซับซ้อนปานกลาง

คำตอบทางอุตสาหกรรมที่สมจริงคือการผลิตแบบผสมผสาน พิมพ์รูปทรงภายในที่ซับซ้อนและตัวเครื่องที่มีรูปแบบอิสระ จากนั้นจึงตัดเฉือนเฉพาะจุดอ้างอิงที่สำคัญและพื้นผิวการซีลเท่านั้น การผสมผสานนี้ให้อิสระทางเรขาคณิตในการเติมบวกด้วยความแม่นยำของงานลบ- และเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนโพรงภายในที่ซับซ้อนในปริมาณต่ำ-ถึง-ปานกลาง

ข้อควรปฏิบัติเกี่ยวกับการพิมพ์ช่องภายในโดยไม่มีโครงสร้างรองรับ

นักออกแบบสามารถหลีกเลี่ยงการสนับสนุนที่ติดอยู่ได้โดยใช้กฎที่สามารถทำซ้ำได้สองสามข้อ:

กฎเหล่านี้เปลี่ยน "วิธีพิมพ์ช่องภายในโดยไม่มีโครงสร้างรองรับ" จากคำถามเชิงทฤษฎีไปเป็นวิธีการผลิตที่ทำซ้ำได้

ตัวอย่างกรณี: เส้นทางไฮบริดสำหรับตัวเรือนไฮดรอลิก

ทิศทางอุตสาหกรรม

การผลิตสารเติมแต่งโลหะยังคงได้รับส่วนแบ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีมูลค่าอยู่ที่ความซับซ้อนภายใน-บล็อกไฮดรอลิก เม็ดมีดเครื่องมือระบายความร้อนตามรูปแบบ- และท่อร่วมการบินและอวกาศน้ำหนักเบา การเปรียบเทียบระหว่างการพิมพ์ CNC แบบหลาย-แกนกับการพิมพ์ 3 มิติสำหรับตัวเรือนไฮดรอลิกเป็นที่นิยมมากขึ้นในเส้นทางไฮบริด เมื่อรูปทรงของช่องเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนหลักเทคโนโลยีต้นแบบอย่างรวดเร็วช่วยให้ทีมตรวจสอบประสิทธิภาพการไหลของโพลีเมอร์ (บ่อยครั้งผ่านการพิมพ์ MJF อุตสาหกรรม) ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการผลิตโลหะ ร้านค้าที่ก้าวหน้าซึ่งครั้งหนึ่งเคยดำเนินการเป็นโรงงานเครื่องจักรกลซีเอ็นซีแบบโพรงภายในเพียงอย่างเดียว ในปัจจุบันมักเพิ่มกำลังการผลิตเพิ่มเติมหรือร่วมมือกับผู้ผลิตการพิมพ์ 3D โลหะ เพื่อให้ทั้งสองตัวเลือกพร้อมใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย