1, „Od zarysowań” na zasadzie technicznej w podnoszeniu różnica między produkcją addytywną a produkcją odejmującą jest „od zarysowań do części końcowej”.
Technologią produkcji addytywnej dla metalu jest „warstwa według akumulacji warstwy”, w której proszki lub przewody metalowe są stopione i osadzane warstwą przez warstwę za pomocą źródeł energii, takich jak lasery lub wiązki elektronów, co powoduje bezpośrednią produkcję stałych komponentów z modeli cyfrowych. Jego typowy proces obejmuje:
Selektywne topienie laserowe (SLM): Proces produkcji addytywnej, który wykorzystuje laser energetyczny o wysokiej - do selektywnego stopienia warstwy proszkowej według warstwy, często używanej do wytwarzania złożonych komponentów strukturalnych, takich jak komory spalania silnika samolotu lub naczynia ciśnieniowe reaktora jądrowego i wymienniki ciepła.
Topienie wiązki elektronów (EBM) Proces stopiony próżniowo przy użyciu wiązki elektronowej, wysokiej szybkości osadzania i niskiego charakterystyki naprężeń szczątkowych do produkcji części lotnictwa stopu tytanu.
Produkcja addytywna łuku (WAAM): akumulacja metalu poprzez topienie metalowych przewodów i dodanie warstwy warstwą za pomocą robotycznego ramienia przez łuk elektryczny jako źródło ciepła. Jest idealny do szybkiego tworzenia dużych obiektów konstrukcyjnych, takich jak śmigła statków i wieże turbin wiatrowych.
W odjęciu środowiska produkcyjnym wykonywane jest „usunięcie warstwy według warstwy”, w których zwykle są narzędzia obracające się, frezowanie, wiercenie i szlifowanie do usuwania materiału ze źródła (zapasu), a tym samym uzyskania końcowej geometrii. Jego oddziały techniczne obejmują:
Work_healthcnc Mękawka: Komputer - ścieżka narzędzi kontrolowana może zrealizować wysoką - Magażystwa złożona z kompleksu i jest szeroko stosowana w części cylindrów silnika samochodowego i części strukturalnych samolotów.
Obróbka elektryczna (EDM): Zastosowanie wyładowania elektrycznego do wytrawiania materiałów metali, zastosuj do precyzyjnego przetwarzania trudnych materiałów przetwarzających, w tym twardego stopu, stali pleśniowej.
Laserowe cięcie / WaterJet Cut: Ta technika przecina wiązki energii wysoko - lub wysokie - przepływ wody materiałowej do szybkiej produkcji części płaskich 2D.
Niezbędna różnica: produkcja addytywna pozbywa się kombinacji zależności od pleśni i urządzeń od tradycyjnej produkcji, która może pomieścić „bezpłatny design”; Podczas gdy produkcja odejmująca jest lepsza w precyzji, jakość powierzchni i szczególnie odpowiednia do produkcji normatywnej partii -.
2, Scenariusze aplikacji: różnica między dostosowywaniem a skalowalnością
Zalety produkcji przyrostowej metalowej:
Małe - Produkcja Batch na zamówienie: Additicit może szybko spełniać spersonalizowane wymagania - coś, co ma zastosowania w sektorach takich jak implanty lotnicze i medyczne. Na przykład komponenty strukturalne tytanowego stopu wielkiego samolotu, które są opracowywane przez Bolite, mają drukowane 3D zamiast tradycyjnej technologii, w celu zmniejszenia cyklu dostawy i kosztów, a także są korzystne dla lekkiej i paliwa.
Wytwarzanie złożonych części strukturalnych: AM może wytwarzać geometrie z zoptymalizowanych topologii struktur, które są niemożliwe do tradycyjnej produkcji. Na przykład, dzięki EBM Technology GE Aviation może zaprojektować i produkować ostrza tial, które ważą tylko połowę typowego wykonanego ze stopu niklowego, co powoduje oszczędność zużycia paliwa na silnik.
Integracja lekkiej i wysokiej -: Zintegrowana konstrukcja zmniejszy ilość części, a niezawodność części zostanie zwiększona w warunkach technologii produkującej addytywne (AM). Na przykład istnieje przedsiębiorstwo, które opracowuje wydrukowane implanty stawowe 3D - - oparty na projekcie materiałów gradientowych, umożliwia stopniowe wchłanianie ciała bez występowania operacji wtórnej.
Obowiązujące scenariusze do odejmowania produkcji:
Masowa standardowa produkcja: w niektórych obszarach, takich jak urządzenie samochodowe i domowe, produkcja odejmująca może osiągnąć dużą produkcję ilości - za pomocą linii pleśni i linii automatycznej. Na przykład obudowa motoryczna modelu Tesli jest obrabiana CNC, o stosunkowo niskiej szorstkości kosztu pojedynczego, a chropowatość powierzchni stosunkowo niska.
WYMAGANIA WYSOKIEJ PRZYKŁADNIE Precyzyjne: Istnieją pola, których nie można zastąpić wydajnością usunięcia, na przykład w polu urządzeń optycznych i składników półprzewodnikowych. Na przykład soczewki optyczne Zeiss wytwarzają dokładność powierzchni w zakresie nanometru przy użyciu bardzo precyzyjnej technologii szlifowania.
Duże montaże strukturalne: w przypadku komponentów dłuższych niż kilka metrów odejmowanie produkcji jest koszt i wydajność bardziej korzystna. Na przykład takie łopatki śmigła statku mogą być zgodne z inżynierią oceaniczną wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące wielkości i intensywności poprzez przetwarzanie mielenia CNC.
3, Wydajność kosztów: bitwa między inwestycjami krótkoterminowymi a wartością długoterminową
Koszt produkcji addytywnej:
Cena: Drukarki 3D metalowe przemysłowe są kosztowne i muszą być uruchamiane obok postów - urządzeń do przetwarzania, takich jak gorące piece prasowe izostatyczne i maszyny CNC.
Wysoki koszt materiałów: cena metalu proszku (takiego jak stop tytanowy, stop na bazie niklu -) jest kilka razy wyższa niż cena wspólnego pręta i jest ograniczona przez technologię do użytku.
Wąskie gardło: czas produkcji pojedynczego przedmiotu obrabianego jest wykładniczo związany ze złożonością przedmiotu obrabianego, a wydajność produkcji skali jest wyższa niż w przypadku produkcji odejmującej.
Koszty zalety odejmowania produkcji:
Niska cena jednostkowa: Po wykonaniu pleśni koszt na kawałek jest znacznie niższy, gdy ilość jest większa; Jest odpowiedni dla rocznej ilości produkcji wynosi ponad tysiąc.
Wysokie wykorzystanie materiału: Wykorzystanie materiału obróbki CNC wynosi ponad 90%, a złom można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystane.
Czynniki wpływające na tworzenie niedoskonałości warstwy są wysokie: technologia produkcji odejmującej, doświadczyła dziesięcioleci iteracji i rozwinęła się do poziomu przemysłowego pod względem stabilności i dokładności sprzętu.
Synergia infuzja: Połączenie produkcji addytywnej i odejmowania produkcji zmienia matematykę. Na przykład hybrydowa maszyna „addytywna odejmują” opracowana przez Platinum Technology produkuje ciało częściowo przez druk 3D, a następnie udoskonala go przez CNC, która obniża koszt produkcji ostrzy aeroinsterina w sposób -.
Możliwość dostosowania materiału: od pojedynczego metalu do materiału kompozytowego jest przebijany.
Innowacja materialna w produkcji addytywnej:
Multi - Drukowanie materiałowe: Metal Ceramic and Metal Polyread można wydrukować za pomocą różnych numerów dyszy lub technologii mieszanej proszku. Na przykład jedna firma opracowała drukowane implanty ortopedyczne 3D -, wykorzystujące złożony tytan - ALAY i hydroksyapatytu w celu lepszej wydajności wiązania kości.
Projekt materiału gradientu: Kontrolując rozkład komponentów proszku, można osiągnąć współosiową zmianę właściwości materiału. Na przykład dysza silnika rakietowego stworzona przez jedną firmę wykonana jest ze specjalnego stopu niklu, który może wytrzymać wysoką temperaturę w warstwie wewnętrznej i lekkiego materiału ze stopu aluminium w warstwie zewnętrznej, z których wszystkie są zatem połączone płynnie, stosując druk 3D.
Ograniczenia materialne odejmowania produkcji:
Stopień trudności w przetwarzaniu Klasyfikacja: Odejmowanie wytwarzania ścisłej twardości i wymagań plastyczności. Np. Nowe materiały, takie jak wysokie stopy entropii lub ślinie międzyminacyjne tytanowe, nie mogą być przetwarzane w konwencjonalnych technikach przetwarzania ze względu na ich niskie wyniki cięcia.
Trudności w przetwarzaniu kompozytów: kompozyty wzmocnione włóknem węglowym (CFRP) mają tendencję do rozwarstwiania, tworzenia burr i generowania innych problemów w przetwarzaniu subtraktywnym i wymagają określonych warunków cięcia.