Jakie są typowe udane przypadki metalowych form do drukowania 3D?

1. Przemysł lotniczy: duży krok naprzód w łączeniu dużych części konstrukcyjnych z funkcjonalnymi formami
Przypadek 1: Produkcja przyrostowa ultra6-metrowej ramy samolotu ze stopu tytanu
Laiming Laser pokazał największą na świecie metalową ramę samolotu ze stopu tytanu wydrukowaną w 3D na imprezie TCT ASIA w 2025 r. Miała wymiary 6295 mm × 2198 mm × 614 mm. W komponencie zastosowano połączenie współosiowego podawania proszku i tradycyjnej obróbki skrawaniem, a także nowatorską technologię odprężania i specyficzną technologię połączeń, aby skutecznie sprostać wyzwaniu kontrolowania deformacji dużych części ze stopu tytanu. Jego główną wartością jest:
Optymalizacja strukturalna: użyj projektu optymalizacji topologii, aby zaoszczędzić na wadze o 30%, zachowując jednocześnie wytrzymałość i zmniejszając zużycie energii podczas lotu.
Wydajność produkcji: tradycyjne metody wymagają oddzielnego wytwarzania elementów i spawania, co może zająć do 6 miesięcy.. 3Zintegrowane formowanie metodą druku D zajmuje natomiast zaledwie 3 tygodnie.
Lepsza wydajność: wewnętrzna struktura siatkowa sprawia, że ​​moduł jest podobny do ludzkich kości. Zwiększa również powierzchnię i zwiększa siłę wiązania z materiałami kompozytowymi.
Przypadek 2: Ściana komory spalania rakiety ma gradientową strukturę porowatą.
InssTek i Koreański Instytut Badań Kosmicznych współpracowały przy tworzeniu dyszy rakiety. Wykorzystuje technologię ukierunkowanego osadzania energii (DED), z brązem aluminiowym wewnątrz i kanałami chłodzącymi co 1 milimetr. Warstwa zewnętrzna wykonana jest z Inconelu 625, stopu wysokotemperaturowego.- Ten projekt otrzymuje:
Efektywne odprowadzanie ciepła: gradientowa, porowata konstrukcja sprawia, że ​​mieszanie paliwa jest o 40% wydajniejsze i utrzymuje stałą temperaturę w komorze spalania przez 25% czasu.
Dłuższa żywotność: Dzięki lepszemu rozłożeniu naprężeń termicznych żywotność części wzrosła z 5 zapłonów w standardowych technikach do 20 zapłonów.
Redukcja kosztów: koszt wyprodukowania jednej części spadł o 35%, co świetnie sprawdza się w przypadku-badań i rozwoju niestandardowych silników rakietowych w małych partiach.
2. W dziedzinie produkcji samochodów chłodzenie konformalne i zmniejszanie masy to dwa nowe, współpracujące ze sobą pomysły.
Przypadek 3: Obieg wody chłodzącej do form wtryskowych ze stopów aluminium, zależny od kształtu
Firma Leiming Laser wykonała drukowaną formę wodną LiM-X400M+ dla producentów części samochodowych. Ma wymiary 343 mm × 242 mm × 120 mm i wykorzystuje technologię SLM do drukowania spiralnego kanału chłodzącego o średnicy 0,89 mm i grubości ścianki 0,8 mm. Dane z rzeczywistych-aplikacji pokazują:
Redukcja cyklu: Cykl formowania elementów formowanych wtryskowo został skrócony z 22 sekund do 12 sekund, co czyni je o 45% bardziej wydajnymi;
Poprawa jakości: Szybkość wypaczeń i deformacji produktu spadła o 60%, a stopa plastyczności wzrosła z 92% do 98%.
Robienie rzeczy w sposób ekologiczny: zmniejsz ilość chłodziwa zużywanego o 30% i ilość węgla uwalnianego w procesie produkcyjnym.
Przypadek 4: Zintegrowana konstrukcja kolektora dolotowego ze stopu tytanu
Do wykonania ramy motocykla elektrycznego ze stopu tytanu, nad którą wspólnie pracowały firmy Huashu High Tech i Stark Future, wykorzystano przemysłową drukarkę 3D do metalu FS721M-H-8-CAMS. Metoda ta wykorzystuje osiem laserów światłowodowych o mocy 1000 W do ciągłego wytwarzania przyrostowego (CAMS) na ogromnych budynkach o wymiarach 720 x 420 x 650 milimetrów. Niektóre z jego nowych funkcji to:
Integracja funkcji: połączenie pięciu części, takich jak kolektor dolotowy i wahacz zawieszenia, w jedną część, która jest o 25% lżejsza i może utrzymać o 15% większą masę;
Optymalizacja wydajności: konstrukcja wewnętrznego kanału przepływu ogranicza turbulencje, zwiększa moc silnika o 8% i zmniejsza zużycie paliwa o 5%;
Zastosowanie na dużą skalę: dzięki systemowi wymiennych wkładów atramentowych możesz drukować nieprzerwanie przez 24 godziny na dobę. System ten może wyprodukować 200 sztuk dziennie i zaoszczędzić 40% kosztów w porównaniu z poprzednimi metodami.
3. Elektronika użytkowa: znalezienie właściwej równowagi pomiędzy dokładnością a produkcją masową
Przypadek 5: Drukowanie 3D całej ramki zegarka partiami
Leiming Laser wykorzystuje maszynę LiM-X260A do produkcji wielu ramek zegarków ze stopu tytanu, wykorzystując zoptymalizowany odzysk proszku i technologię współpracy wielo-laserowej. Największy postęp technologiczny to:
Precyzyjna kontrola: chropowatość powierzchni Ra Mniej niż lub równa 0,8 μm – czyli tyle, czego potrzebują wysokiej klasy zegarki-do polerowania;
Większa wydajność: Z jednego wydruku można wykonać jednocześnie 50 ramek zegarków, czyli 10 razy wydajniej niż typowa obróbka CNC.
Optymalizacja kosztów: Koszt jednostkowy spadł o 60%, a stopień wykorzystania materiału wzrósł z 30% w przypadku technik tradycyjnych do 85%.
Przypadek 6: Wykonywanie części instrumentów muzycznych z mosiądzu metodą precyzyjnego formowania
Laserowa luminescencja skutecznie wyprodukowała części instrumentów muzycznych w kształcie mosiężnego cylindra, optymalizując moc lasera i podejście do skanowania. Zrobiono to, aby rozwiązać problem łatwej sublimacji i problematycznego formowania stopu miedzi i cynku (H85) w druku 3D. Ten przykład dowodzi:
Możliwość dostosowania materiału: Problem pęknięć drukowych w stopach miedzi i cynku można rozwiązać poprzez regulację gradientu temperatury jeziorka;
Powstały produkt ma chropowatość powierzchni Ra mniejszą lub równą 1,6 μm, co oznacza, że ​​można go od razu wykorzystać do wykonania-najwyższej klasy instrumentów muzycznych.
Rozwój branży: Technologia SLM została po raz pierwszy zastosowana w dziedzinie precyzyjnych instrumentów muzycznych, tworząc nowe możliwości rynkowe.
4. Dziedzina medyczna: łączenie spersonalizowanego dostosowywania z biokompatybilnością
Przypadek 7: Anatomiczna adaptacja stawu biodrowego ze stopu tytanu
Metalowa drukarka 3D Platinum A160 500W może bezpośrednio wytwarzać stawy biodrowe ze stopu tytanu, które w 100% stykają się z ludzkimi kościami, na podstawie danych tomografii komputerowej pacjentów. Jego wartość kliniczna obejmuje:
Medycyna precyzyjna: Mikroporowata tekstura na powierzchni (o porowatości od 60% do 80%) pomaga w rozwoju komórek kostnych i sprawia, że ​​implant jest dwukrotnie bardziej stabilny.
Optymalizacja chirurgiczna: Spersonalizowane szablony chirurgiczne zapewniają dokładność operacji ortopedycznych z dokładnością do 0,1 mm, co skraca czas rekonwalescencji o 30%.
Oszczędność-: drukowanie pojedynczych-elementów kosztuje o połowę mniej niż standardowa obróbka pięcioosiowa-, co czyni go dobrym wyborem w przypadku potrzeb dostosowywania małych partii.
Przypadek 8: Szybkie wykonywanie protez metalowych z więcej niż jednego materiału
Firma FIDENTIS opracowała wielomateriałową technologię topienia laserowego proszku (LPBF),-która może pracować jednocześnie z dwoma różnymi typami materiałów stopowych. Jego zalety to:
Warstwa funkcjonalna: Korpus protezy składa się z mocnego stopu kobaltowo-chromowego, a powierzchnia cierna jest pokryta stopem złota, aby zapewnić większy komfort.
Większa wydajność: Cykl produkcyjny został skrócony z 2 tygodni do 3 dni, co obniża koszty o 60%.
Odpowiedź rynku: Technologia ta została zatwierdzona przez FDA i jest stosowana i promowana na całym świecie.