Kann Metall 3D -Druck seine Fähigkeiten in der Herstellung schneller Ersatzteile in Fabriken demonstrieren?

一, technische Ermächtigung: Metall 3D -Druck behebt drei große Probleme bei der Herstellung von Ersatzkomponenten.
1. Eine Änderung der Zeiteffizienz von "monatlicher Lieferung" zur "wöchentlichen Reaktion"
Das Herstellen von Ersatzteilen Der alte - -Modische Weg dauert mehr als zehn Schritte, z. B. das Entwerfen von Formen, Bearbeitung und Wärmebehandlung. Der gesamte Prozess dauert mehrere Monate. Ein Eisenbahngeschäft bildet beispielsweise mit herkömmlichen Methoden mit 24 -crnimo -Legierungs -Stahlbremsscheiben, die 180 Tage vom Design bis zur Lieferung dauern. Aber benutzeMetall 3D -DruckTechnologie, der gesamte Herstellungsprozess kann in nur 631 Stunden durchgeführt werden, was die Lieferzeit um 70%senkt. Die Funktion "Direct Digital Manufacturing" des Metall -3D -Drucks macht dies effizienter. Dies geschieht, indem CAD -Modelle geschnitten und Metallpulverschicht für Schicht mit einem Laser- oder Elektronenstrahl geschmolzen, ohne dass die Formentwicklung oder andere Verarbeitungsschritte erforderlich sind. Dies ermöglicht "Design als Produktion".
Zum Beispiel beträgt das von einer bestimmte Luftfahrtfirma unter Verwendung der Laserbestrahlung strukturierte strukturelle Teil der Titanlegierung 418 mm × 362 mm × 2210 mm in Abmessung. Es verwendet Multi - Laser Collaborative SLM -Technologie, um den Scanrouten und den Energieeingang zu verbessern. Es kombiniert auch die komplizierte Struktur, die in früheren Methoden in 12 Schritten geklemmt werden muss. Der Produktionszyklus wird von 45 Tagen auf 18 Tage gesenkt, und der Genauigkeitsverlust, der aus Multi - -Prozessspleißen stammt, wird vermieden.
2. vom "Bulk -Inventar" bis "auf - Bedarfsproduktion": Änderungen der Kostenstruktur
Die "Sicherheitsaktien" -Technik wird im traditionellen Ersatzteilemanagement verwendet, was bedeutet, dass viel Geld gefesselt ist und der Inventarumsatz begrenzt ist. Ein bestimmtes Autounternehmen sagt, dass 30% seines Ersatzteile -Inventars "Zombie -Inventar" sind, was bedeutet, dass es in 5 Jahren nicht mehr verwendet wurde und über 20 Millionen Yuan nicht mehr verwendet wurde. Das Modell "Digital Inventory+Instant Manufacturing" des Metall -3D -Drucks verwandelt Ersatzteile aus dem physischen Inventar in Datenvermögen. Dies bedeutet, dass Unternehmen nur 3D -Modelldateien speichern müssen und sie sofort drucken können, basierend auf Warnungen für Geräteausfälle oder Produktionspläne, was bedeutet, dass sie "Null -Inventar" produzieren können.
Zum Beispiel benötigt die von der China General Nuclear Corporation (CGN) hergestellte Kernkraftventil 200 Ersatzteile, die im Voraus erfolgen können, um die plötzliche Nachfrage zu befriedigen, was bis zu 5 Millionen Yuan im Bestand kostet. Mit dem Metall 3D -Druck müssen Unternehmen nur digitale Modelle von 10 Kernmodulen für - Bedarfsproduktion aufbewahren, was die Bestandskosten um 90% senkt und das Risiko, dass Ersatzteile aufgrund von Designänderungen weggeworfen werden.
3. von "Standardteilen" bis "Anpassung": Aktualisierung der funktionalen Anpassungsfähigkeit
Die Werksausrüstung enthält einen spezifischen Bedarf an Ersatzteilen, da sie in der Art und Weise unterschieden, wie sie verwendet werden und wie sie tragen. Da Formen so häufig sind, können traditionelle Handwerker nicht genau so machen, wie Sie sie wollen. Der Metall -3D -Druck kann für jeden Ersatzteil eine "Leistungskarte" unter Verwendung von Technologien wie Topologieoptimierung und Gitterstruktursteuerung erstellen. Zum Beispiel ein Unternehmen, das Roboter herstellt, verwendet Metall -3D -Druck, um Gradientengitterstrukturen für die Gelenke von Roboterarmen zu erstellen, die unter verschiedenen Bedingungen funktionieren. Hoch - Dichtegitter werden im hohen - Frequenzvibrationsbereich verwendet, um die Dämpfungsleistung zu verbessern, und niedrige - Dichtegitter werden im leichten Bereich mit einem niedrigeren Gewicht verwendet. Dies verlängert die Lebensdauer der Gelenke um 40% und senkt den Energieverbrauch um 15%.
Der Metall -3D -Druck ist besser zum Anpassen medizinischer Geräte als andere Arten des 3D -Drucks. Ein bestimmtes Unternehmen stellt für orthopädische Patienten ein Hüftgelenk -Implantat der Titanlegierung her. Dieses Implantat wird verwendet, um Patientenknochendaten durch CT -Scannen zu erhalten, 3D -Modelle zu erstellen, die für jeden Patienten einzigartig sind, und dann Implantate drucken, die die Knochen des Patienten ordnungsgemäß mithilfe der Elektronenstrahl -Schmelztechnologie (EBSM) entsprechen. Die Erholungszeit nach der Operation wird in zwei Hälften gesetzt, und die Chance, eine zweite Operation zu benötigen, da die Teile nicht richtig passen, wird vermieden.
2, Metall 3D -Druck in Ersatzteilen Herstellung: Häufige Situationen in der Branche
1. Luft- und Raumfahrt: "Regenerationstechnologie" für teure Ersatzteile
Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt Ersatzteile, um sehr zuverlässig zu sein, und traditionelle Methoden zur Herstellung komplizierter struktureller Teile sind ziemlich teuer. Zum Beispiel besteht die Kraftstoffdüse des LEAP -Motors von GE Aviation normalerweise aus 20 Teilen, die zusammengeschweißt sind. Mit dem Metall -3D -Druck kann es jedoch zu einem einzigen Stück verarbeitet werden, das die Anzahl der Teile um 80%, das Gewicht um 25%und die Fähigkeit, hohe Temperaturen um dreimal zu ertragen, abschneidet. Noch wichtiger ist, wenn die Düse ersetzt werden muss, weil sie abgenutzt ist, erfordern herkömmliche Methoden RE - -Storming für die Produktion, die möglicherweise bis zu sechs Monate dauern. Metall 3D -Druck dagegen kann Ersatzteile in nur 72 Stunden erstellen, sodass der Motor bald wieder arbeiten kann.
2. Autos machen: Ein "Stop -Loss -Gerät" zum Herunterfahren der Produktionslinie
Die Kosten für Ausfallzeiten auf der Autoproduktionslinie können bis zu 100.000 Yuan pro Stunde betragen und wie schnell Ersatzteile direkt auswirken, wie effizient die Produktion ist. Ein deutsches Autounternehmen hat die Zeit verkürzt, die benötigt wird, um wichtige Ersatzteile von 14 Tagen bis 3 Tagen zu liefern, seit es mit dem Metall 3D -Druck begonnen hat. Zum Beispiel müssen die schwachen Teile von Titanlegierungsformen auf der Stempellinie aus dem deutschen Hauptquartier eingeflogen werden, und die Kosten für den dringenden Transport beträgt 40% des Ersatzteilepreises. Nach dem Wechsel zum lokalen Metall-3D-Druck sind die Kosten für Ersatzteile jedoch um 60%gesunken und können jetzt in Echtzeit mit einer "24-Stunden-Reaktion" geliefert werden.
3. Energy Equipment: Die "Leben - Sparpille" für veraltete Werkzeuge
Die Ausrüstung im Energiegeschäft dauert lange, und einige Ersatzkomponenten werden nicht mehr hergestellt, wodurch es schwierig ist, alte Verfahren zu kopieren. Das Kühlpumpenlaufrad eines bestimmten Kernkraftwerks muss geändert werden, da er korrodiert ist, aber das Unternehmen, das die ursprünglichen Teile gemacht hat, macht sie nicht mehr. Nachdem die Metall 3D -Drucktechnologie 3D -Informationen über das Laufrad durch Reverse Engineering erhalten hatte, wurde die Metall -3D -Drucktechnologie aus Inconel 718 -Legierung, die genauso gut funktionierte, ebenso wie die ursprünglichen Ersatzteile. Nach dem Testen wurde gezeigt, dass es korrosionsfester ist als mit traditionellen Methoden hergestellten Elemente, und die Kosten des Druckens waren nur ein - Fünftel der Kosten für Re - Form.
3, was wird in Zukunft passieren: Drei Hauptmethoden, um Ersatzteile mit Metall 3D -Druck zu erstellen
1. Multi - Materialdruck: Wechseln Sie von "Einzelfunktion" zur "Systemintegration"
Der Metall -3D -Druck wird schließlich die Grenzen der Verwendung von nur einem Material überschreiten und bei Bedarf funktionell abgestufte Materialien zur Verfügung stellen. Beispielsweise kann in hydraulischen Ventilkörpern die Laserleistung oder die Scangeschwindigkeit geändert werden, um hoch zu drucken. Dies schafft ein "One -Stück mit mehreren Funktionen".
2. Smart Production Line: Von "manueller Intervention" zur "Black Light Factory"
Wenn Sie das industrielle Internet der Dinge (IIOT) mit künstlicher Intelligenz (KI) kombinieren, kann Metall 3D -Druck den Prozess vollständig automatisieren. Zum Beispiel kann Druckgeräte real - Zeit -Feedback zu Zwischenschichtproblemen ergeben, indem Infrarotkameras und Schmelzpool -Überwachungssysteme verwendet werden. Mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen zur Verbesserung der Druckeinstellungen ist die Erfolgsrate des Druckens von Titanlegierungsventilkörpern auf einmal von 85% auf 98% gestiegen. Durch die Verbindung mit ERP/MES -Systemen ist es möglich, Ersatzteile -Nachfrageprognose, Produktionsplanung und -planung sowie Logistikverteilung in einer geschlossenen Schleife zu verwalten.
3. Grüne Herstellung: "Hochenergieverbrauch" in "nachhaltig" verändern.
Die herkömmliche Metallverarbeitungstechnologie verwendet nur weniger als 30% des Materials, mit dem es zusammenarbeitet. Metall 3D -Druck dagegen kann mehr als 95% des Materials verwenden, mit dem es dank der "nahezu nettierenden Forming" -Technologie funktioniert. Zum Beispiel beschäftigt ein Unternehmen Metal 3D -Druck, um Roboterlimb -Knochen aus Aluminiumlegierung zu machen. Dies reduziert das Schneiden von Abfällen im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung um 80% und erreicht geschlossene Nutzung von - -Schoose durch Recycling von Unmeldpulver, das die Kohlenstoffemissionen aus einzelnen Ersatzteilen um 60% recyceln.