Dapatkah pencetakan 3D logam menunjukkan kemampuannya dalam pembuatan suku cadang yang cepat di pabrik?

一, Pemberdayaan Teknis: Metal 3D Printing memperbaiki tiga masalah besar dalam membuat komponen cadangan.
1. Perubahan kualitas efisiensi waktu dari "pengiriman bulanan" menjadi "respons mingguan"
Membuat suku cadang dengan cara lama - memakan waktu lebih dari sepuluh langkah, seperti merancang cetakan, pemesinan, dan perlakuan panas. Seluruh proses memakan waktu beberapa bulan. Misalnya, bisnis kereta api membuat cakram rem baja paduan 24crnimo menggunakan metode tradisional, yang membutuhkan waktu 180 hari dari desain hingga pengiriman. Tetapi menggunakanPencetakan 3D logamTeknologi, seluruh proses pembuatan dapat dilakukan hanya dalam 631 jam, yang memotong waktu pengiriman sebesar 70%. Fitur "manufaktur digital langsung" dari pencetakan 3D logam membuat ini lebih efisien. Ini melakukan ini dengan mengiris model CAD dan melelehkan lapisan bubuk logam demi lapis dengan laser atau balok elektron, tanpa persyaratan untuk pengembangan cetakan atau langkah pemrosesan lainnya. Ini memungkinkan untuk "Desain sebagai Produksi."
Misalnya, bagian struktural spiral paduan titanium yang dibuat sesuai pesanan oleh perusahaan penerbangan tertentu menggunakan iradiasi laser adalah dimensi 418mm × 362mm × 2210mm. Ini menggunakan multi - laser collaborative slm technology untuk meningkatkan rute pemindaian dan input energi. Ini juga menggabungkan struktur rumit yang perlu dijepit dalam 12 langkah dalam metode sebelumnya. Siklus produksi dikurangi dari 45 hari menjadi 18 hari, dan hilangnya akurasi yang berasal dari multi - splicing proses dihindari.
2. Dari "Bulk Inventory" ke "On - Produksi Permintaan": Perubahan dalam Struktur Biaya
Teknik "Safety Stock" digunakan dalam manajemen suku cadang tradisional, yang berarti banyak uang terikat dan pergantian inventaris terbatas. Perusahaan mobil tertentu mengatakan bahwa 30% dari inventaris suku cadangnya adalah "inventaris zombie," yang berarti belum digunakan dalam 5 tahun dan biaya lebih dari 20 juta yuan. Model "Digital Inventory+Instan Manufacturing" dari pencetakan logam 3D mengubah suku cadang dari inventaris fisik menjadi aset data. Ini berarti bahwa perusahaan hanya perlu menyimpan file model 3D dan dapat segera mencetaknya berdasarkan peringatan kegagalan peralatan atau rencana produksi, yang berarti mereka dapat menghasilkan "nol inventaris."
Misalnya, badan katup tenaga nuklir yang dibuat oleh China General Nuclear Corporation (CGN) membutuhkan 200 suku cadang yang dibuat lebih dulu untuk memenuhi permintaan mendadak, yang harganya hingga 5 juta yuan dalam inventaris. Dengan pencetakan 3D logam, perusahaan hanya perlu menyimpan model digital dari 10 modul inti yang ada di tangan - permintaan produksi, yang memotong biaya inventaris sebesar 90% dan menghilangkan risiko suku cadang yang dibuang karena perubahan desain.
3. Dari "Bagian Standar" ke "Kustomisasi": Peningkatan kemampuan beradaptasi fungsional
Peralatan pabrik memiliki kebutuhan khusus untuk kinerja suku cadang karena varian dalam cara mereka digunakan dan apa yang mereka bawa. Karena cetakan sangat umum, pengrajin tradisional tidak dapat membuat hal -hal yang Anda inginkan. Pencetakan 3D logam dapat membuat "peta kinerja" untuk setiap bagian cadangan menggunakan teknologi seperti optimasi topologi dan kontrol struktur kisi. Misalnya, perusahaan yang membuat robot menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat struktur kisi gradien untuk sambungan lengan robot yang bekerja dalam kondisi yang berbeda. Kisi -kisi kerapatan tinggi- digunakan dalam wilayah getaran frekuensi - tinggi untuk meningkatkan kinerja redaman, dan kisi kerapatan- rendah- digunakan di daerah ringan untuk menurunkan bobot. Ini memperpanjang umur sendi sebesar 40% dan memotong penggunaan energi sebesar 15%.
Pencetakan 3D logam lebih baik untuk menyesuaikan peralatan medis daripada jenis pencetakan 3D lainnya. Perusahaan tertentu membuat implan sendi pinggul paduan titanium untuk pasien ortopedi. Implan ini digunakan untuk mendapatkan data tulang pasien melalui pemindaian CT, membuat model 3D yang unik untuk setiap pasien, dan kemudian mencetak implan yang sesuai dengan tulang pasien dengan benar menggunakan teknologi elektron beam lebur (EBSM). Waktu pemulihan setelah operasi dipotong menjadi dua, dan kemungkinan membutuhkan operasi kedua karena bagian -bagian tidak pas dengan benar dihindari.
2, Pencetakan Logam 3D di Pabrikan Suku Cadang: Situasi Umum di Industri
1. Aerospace: "Teknologi Regenerasi" untuk suku cadang yang mahal
Industri kedirgantaraan membutuhkan suku cadang yang sangat dapat diandalkan, dan metode tradisional untuk membuat bagian struktural yang rumit cukup mahal. Misalnya, nosel bahan bakar mesin lompatan GE Aviation biasanya terdiri dari 20 bagian yang dilas bersama. Tetapi dengan pencetakan 3D logam, itu dapat dibuat menjadi satu bagian, yang memotong jumlah bagian sebesar 80%, berat sebesar 25%, dan kemampuan untuk menanggung suhu tinggi tiga kali. Lebih penting lagi, ketika nozzle harus diganti karena usang, metode tradisional memerlukan cetakan re- untuk produksi, yang mungkin memakan waktu hingga enam bulan. Pencetakan 3D logam, di sisi lain, dapat membuat suku cadang hanya dalam 72 jam, sehingga mesin dapat segera bekerja lagi.
2. Membuat Mobil: "Perangkat Stop Loss" untuk mematikan jalur produksi
Biaya downtime pada jalur produksi mobil bisa setinggi 100.000 yuan per jam, dan seberapa cepat suku cadang dikirim secara langsung mempengaruhi seberapa efisien produksi. Bisnis mobil Jerman telah memangkas waktu yang diperlukan untuk memberikan suku cadang penting dari 14 hari hingga 3 hari sejak mereka mulai menggunakan pencetakan 3D logam. Misalnya, bagian lemah dari cetakan paduan titanium pada jalur stamping -nya perlu diterbangkan dari kantor pusat Jerman, dan biaya transportasi yang mendesak adalah 40% dari harga suku cadang. Namun, setelah beralih ke pencetakan 3D logam lokal, biaya suku cadang telah turun 60%, dan sekarang dapat disediakan secara real time dengan "respons 24 jam."
3. Peralatan Energi: "Life - Saving Pill" untuk alat yang sudah ketinggalan zaman
Peralatan dalam bisnis energi berlangsung lama, dan beberapa komponen pengganti tidak lagi dibuat, yang membuatnya sulit untuk menyalin prosedur lama. Impeller pompa pendingin dari pembangkit listrik tenaga nuklir tertentu perlu diubah karena dikorosiasi, tetapi perusahaan yang membuat bagian asli tidak lagi membuatnya. Setelah mendapatkan informasi 3D tentang impeller melalui Reverse Engineering, teknologi pencetakan 3D logam digunakan untuk membuat impeler dari paduan Inconel 718 yang bekerja sama baiknya dengan bagian pengganti asli. Setelah pengujian, itu terbukti lebih tahan terhadap korosi daripada item yang dibuat menggunakan metode tradisional, dan biaya pencetakan hanya satu - kelima dari biaya re - cetakan.
3, apa yang akan terjadi di masa depan: tiga cara utama untuk membuat suku cadang dengan pencetakan 3D logam
1. MULTI - Pencetakan materi: Bergerak dari "Fungsi Tunggal" ke "Integrasi Sistem"
Pencetakan 3D logam pada akhirnya akan melewati batas hanya menggunakan satu bahan dan membuat bahan bertingkat fungsional tersedia sesuai permintaan. Misalnya, dalam tubuh katup hidrolik, daya laser atau kecepatan pemindaian dapat diubah untuk mencetak paduan kekerasan - tinggi di area permukaan penyegelan untuk membuatnya lebih tahan terhadap keausan, dan paduan aluminium ringan di area tubuh utama untuk membuatnya lebih ringan. Ini menciptakan desain "One Piece With Multiple Functions".
2. Jalur Produksi Cerdas: Dari "Intervensi Manual" ke "Black Light Factory"
Saat Anda menggabungkan Internet Industri (IIOT) dengan kecerdasan buatan (AI), pencetakan 3D logam akan dapat sepenuhnya mengotomatiskan proses tersebut. Misalnya, peralatan pencetakan dapat memberikan umpan balik waktu - yang nyata tentang masalah interlayer dengan menggunakan kamera inframerah dan sistem pemantauan kolam leleh. Menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk meningkatkan pengaturan pencetakan, tingkat keberhasilan tubuh katup paduan titanium dalam sekali jalan telah naik dari 85% menjadi 98%. Dengan menghubungkan dengan sistem ERP/MES, dimungkinkan untuk mengelola peramalan permintaan suku cadang, perencanaan dan penjadwalan produksi, dan distribusi logistik dalam loop tertutup.
3. Manufaktur Hijau: Mengubah "Konsumsi Energi Tinggi" menjadi "Berkelanjutan"
Teknologi pemrosesan logam tradisional hanya menggunakan kurang dari 30% bahan yang bekerja dengannya. Pencetakan 3D logam, di sisi lain, dapat menggunakan lebih dari 95% bahan yang bekerja dengan berkat teknologi "dekat Nett pembentukan". Misalnya, satu perusahaan menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat robot tungkai dari paduan aluminium. Ini mengurangi pemotongan limbah sebesar 80% dibandingkan dengan pemesinan tradisional dan mencapai pemanfaatan loop - - dengan mendaur ulang bubuk yang tidak disingkirkan, yang memotong emisi karbon dari suku cadang tunggal sebesar 60%.