Bagaimana cara menggunakan pencetakan 3D logam dalam cetakan-pengecoran cetakan?

一, Manfaat utama teknologi pencetakan 3D logam yang memungkinkan cetakan-pengecoran cetakan
1. Anda dapat mendesain bangunan rumit secara gratis, yang melampaui kemampuan kerajinan tradisional.
Saluran air pendingin dalam cetakan die-klasik dibuat dengan proses mekanis, sehingga sulit mendapatkan tata letak yang seragam pada permukaan rumit atau ceruk yang dalam. Hal ini dapat menyebabkan masalah seperti panas berlebih lokal dan keretakan akibat kelelahan termal pada cetakan. Pencetakan 3D logam dapat membangun saluran pendinginan konformal dengan menumpuk bahan di atas satu sama lain. Hal ini memungkinkan cairan pendingin secara langsung memengaruhi-lokasi bersuhu tinggi dan meningkatkan distribusi suhu pada permukaan cetakan. Teknologi Platinum, misalnya, menggunakan bahan BLT-18Ni300 untuk membuat cetakan paduan aluminium die-casting. Dengan mengoptimalkan desain saluran aliran internal, efisiensi pendinginan meningkat lebih dari 30%, umur cetakan menjadi dua kali lipat dibandingkan metode sebelumnya, dan tingkat hasil produk meningkat dari 85% menjadi 99%.
2. Untuk menurunkan biaya keseluruhan, temukan keseimbangan antara bobot ringan dan kekuatan struktural.
Pembuatan cetakan tradisional banyak menggunakan pemotongan logam, namun hanya sekitar 30% bahan yang digunakan. Konstruksi cetakan yang berat juga membuatnya lebih mahal untuk dipindahkan dan dirawat. Teknologi pengoptimalan topologi digunakan dalam pencetakan 3D logam untuk menghilangkan material yang tidak diperlukan dan menemukan keseimbangan terbaik antara berat dan kekuatan struktural. Cetakan die-alloy aluminium yang ditampilkan oleh Platinum Lite hanya berbobot 27 kg, 40% lebih ringan dibandingkan cetakan biasa. Ia juga cukup kuat untuk bekerja di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi. Selain itu, teknologi pencetakan terintegrasi pada pencetakan 3D mengurangi jumlah bagian yang perlu disatukan, menghentikan perubahan ekspansi dan kontraksi termal yang terjadi ketika bagian-bagian disambung, dan membuat cetakan menjadi lebih stabil.
3. Iterasi cepat dan produksi fleksibel untuk mempercepat siklus pengembangan
Membuat cetakan dengan cara-kuno membutuhkan waktu lama dan banyak langkah, seperti mendesain, memotong, mengelas, dan merakitnya. Mengubah desain juga memerlukan biaya yang besar. Pencetakan 3D logam secara langsung mendorong manufaktur menggunakan model digital, sehingga memudahkan pembuatan prototipe dan perbaikan seiring waktu dengan cepat. Misalnya, Broadcom Precision menggunakan peralatan seri Huashu High Tech FS273M untuk menawarkan layanan proses penuh untuk cetakan die-casting untuk cangkang paket baterai kendaraan energi baru. Hal ini memotong siklus pengembangan dari 45 hari dalam proses tradisional menjadi 7 hari, menurunkan biaya setiap bagian sebesar 60%, dan berhasil mencapai aplikasi berskala besar dengan hasil tahunan sebesar 100.000 set.
2, Kemajuan teknologi besar dalam pencetakan 3D logam untuk cetakan-pengecoran mati
1. Bahan baru: membuat ketahanan panas dan konduktivitas termal bekerja lebih baik
Cetakan die casting harus tahan terhadap benturan aluminium cair pada suhu tinggi di atas 600 derajat, sehingga memerlukan kriteria ketat untuk ketahanan retak termal, ketahanan aus, dan konduktivitas termal bahan. Pencetakan 3D logam kini dapat menggunakan baja perkakas H13, baja tua martensit MS1, paduan tembaga, dan material lainnya dengan cara yang stabil. Hal ini juga mampu meningkatkan kinerja melalui-teknologi penguatan pascapemrosesan. Misalnya, sebuah perusahaan membuat material komposit berbasis tembaga-yang memiliki kekerasan 52HRC dan konduktivitas termal 120W/(m · K) setelah diolah dengan pendinginan laser. Hal ini memenuhi-kebutuhan penggunaan jangka panjang cetakan-pengecoran bilah mesin pesawat terbang.
2. Optimalisasi proses: bekerja dengan beberapa laser dan kontrol parameter cerdas
Produsen peralatan pencetakan selalu mencari cara untuk mengatasi hambatan teknologi agar pencetakan menjadi lebih cepat dan akurat. Platinum BLT-S450 dapat melakukan pencetakan kolaboratif dengan delapan laser dan memiliki ukuran pembentukan 450mm × 450mm × 500mm. Kecepatan pencetakan 300% lebih cepat dibandingkan perangkat laser tunggal. Sistem kontrol parameter yang cerdas dapat secara otomatis mengubah daya laser, kecepatan pemindaian, dan pengaturan lainnya berdasarkan sifat material untuk memastikan kualitas permukaan dan kekuatan ikatan antar lapisan tinggi. Misalnya, saat membuat cetakan die-casting untuk jenis blok silinder mesin mobil tertentu, peralatan BLT-S450 bekerja terus menerus selama 7 × 24 jam, sehingga memangkas waktu yang diperlukan untuk mencetak satu cetakan dari 72 jam menjadi 24 jam dan menjaga keakuratan dimensi dalam ± 0,05 mm.
3. Penguatan setelah perawatan: meningkatkan kinerja permukaan dan umur kelelahan
Kekasaran permukaan (Ra Lebih besar dari atau sama dengan 6,3 μm) dan tegangan sisa internal bagian logam yang dicetak 3D dapat memengaruhi seberapa baik cetakan bekerja, sehingga perlu ditingkatkan melalui teknik pasca-perawatan. Teknologi yang paling populer saat ini adalah:
Perlakuan panas: Annealing menghilangkan tekanan internal dan membuat material lebih kuat;
Sandblasting dan pemolesan: Untuk mengurangi kemungkinan aluminium menempel, buat permukaannya tidak terlalu kasar dengan menurunkan Ra menjadi 0,8 μm atau lebih rendah.
Laser cladding: Memberikan lapisan pada permukaan cetakan yang tahan aus agar tahan lebih lama.
Misalnya, sebuah perusahaan tertentu membuat prosedur-pasca perawatan komposit untuk cetakan-pengecoran cangkang motor kendaraan energi baru yang telah meningkatkan masa pakai cetakan dari 30.000 kali menjadi 120.000 kali lipat dan memangkas biaya per buah sebesar 75%.
3, Contoh cara kerja industri dan cara menghasilkan uang
1. Di bidang kendaraan energi baru,-cetakan cetakan untuk cangkang baterai
Sebuah perusahaan ternama yang membuat kendaraan energi baru menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat cetakan-cetakan untuk cangkang baterai. Desain saluran air pendingin konformal meningkatkan keseragaman suhu cetakan dari ± 15 derajat menjadi ± 3 derajat, memotong waktu siklus sebesar 35%, dan memperpanjang umur satu cetakan hingga lebih dari 80.000 kali, yaitu 40% lebih lama dari cetakan baja H13 pada umumnya. Selain itu, struktur pencetakan 3D yang ringan membuat cetakan 50% lebih ringan, penanganan 60% lebih efisien, dan menghemat biaya sebesar 45%.
2. Pada bidang dirgantara terdapat piringan turbin mesin yang menempa die.
Untuk membuat cetakan tempa cakram turbin untuk jenis mesin pesawat tertentu, metode tradisional perlu mengelas dan menyatukan 100 bagian terpisah, yang dapat memakan waktu hingga 11 bulan untuk diselesaikan. Setelah menggunakan teknologi DMLS Optisys, cetakan menjadi satu unit, sehingga mengurangi berat sebesar 95% dan waktu pengiriman menjadi 2 bulan. Kekakuan cetakan telah ditingkatkan sebesar 25% melalui desain optimasi topologi, yang memenuhi kebutuhan bekerja pada suhu tinggi dan tekanan tinggi.
3. Dalam dunia elektronik konsumen, cetakan die-cangkang laptop
Sebuah perusahaan besar yang memproduksi barang elektronik konsumen menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat cetakan-casting untuk casing laptop. Saluran air pendingin konformal menurunkan kelengkungan produk dari 0,5% menjadi 0,15%, dan desain struktur kisi internal mengurangi bobot sebesar 40% sekaligus menjaga kekuatan. Cetakan tersebut digunakan dalam skala luas, menghasilkan 500.000 set per tahun. Biaya per komponen telah turun sebesar 30% dibandingkan metode lama.