Việc thiết kế lại giá đỡ nói lên rất nhiều điều về ứng dụng thành công của sản xuất bồi đắp kim loại. Bài học rút ra: cấu trúc hỗ trợ rất đáng để nỗ lực!
Sau khi in 3D giá đỡ, bốn phần được in 3D trên tấm bản dựng. Mô hình lưới nhìn thấy ở đây giúp đảm bảo phân phối bột đều hơn trong lớp ban đầu, giúp đạt được liên kết chắc chắn với bảng.
Phần này là giá đỡ. Nó sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết để đạt được hình thức này. Từ khung này, chúng ta có thể hiểu rằng sản xuất bồi đắp cung cấp một cách để tạo ra các bộ phận phức tạp; tối ưu hóa phụ gia và cấu trúc liên kết được kết hợp; chất phụ gia cung cấp một cách để xử lý các vật liệu khó gia công như titan. Giàn giáo in 3D này cũng minh họa những điểm tinh tế hơn, quan trọng đối với ứng dụng thành công của AM kim loại, bao gồm tất cả những điểm sau:
1. Giá đỡ là một cơ hội sản xuất bồi đắp quan trọng
Chúng ta không còn cảm thấy nhàm chán với dấu ngoặc đơn. Dấu ngoặc thường được coi là suy nghĩ lại, thường được thiết kế để đơn giản theo dòng của thành viên mà họ đã tham gia. Nhưng giàn giáo giữ các cấu trúc xung quanh chúng ta lại với nhau và quyết định phần lớn sức mạnh, khả năng phục hồi và tính toàn vẹn của chúng. Trước đây, các kỹ sư không có cách nào để tối ưu hóa hình dạng của stent để đạt được hiệu suất chính xác như mong đợi và ngay cả khi có thể, họ cũng không có cách nào để sản xuất những hình dạng đó. Bây giờ họ có cả hai: thiết kế chung và tối ưu hóa cấu trúc liên kết, được bổ sung bởi sản xuất phụ gia. Trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau, các giá đỡ tốt hơn sẽ cho phép chúng tôi cải thiện cách các thành phần, vỏ bọc và thùng chứa khớp với nhau.
2. Tối ưu hóa cấu trúc liên kết mở rộng bảng vào không gian lạ
Dấu ngoặc đơn cụ thể này là một ví dụ điển hình về mức độ kỳ lạ của biểu mẫu được tối ưu hóa. Tập đoàn Khoa học Vật liệu đã sử dụng phần mềm tối ưu hóa cấu trúc liên kết được phát triển nội bộ của riêng mình để tìm kiếm một cách toán học cho hình thức hỗ trợ đáp ứng tốt nhất các mục tiêu của Quân đội về khối lượng thấp và độ cứng cao. Hóa ra một dấu ngoặc đơn (trở lại điểm trên) thực sự không nhàm chán. Phiên bản ban đầu của dấu ngoặc này đã làm đúng như vậy, giả sử rằng các dấu ngoặc thường tuân theo các ranh giới không gian giống như các biểu mẫu mà chúng tham gia. Ngược lại, tối ưu hóa cấu trúc liên kết cho thấy dạng hoạt động tốt nhất của giàn giáo này sẽ phân tán một phần khối lượng của nó vào không gian mà giàn giáo trước đó không chạm tới. Khi sản xuất phụ gia trở nên phổ biến hơn,
3. Cấu trúc hỗ trợ có thể là một phần quan trọng của sản xuất bồi đắp
Các cấu trúc hỗ trợ rất quan trọng không chỉ ở lượng vật liệu được sử dụng (vật liệu sau đó trở thành phế liệu), mà còn ở thời gian kỹ thuật dành cho việc thiết kế các hỗ trợ này. Theo Dickman, những thách thức thiết kế đối với các giá đỡ bằng titan được tối ưu hóa bao gồm điều chỉnh góc của các giá đỡ để tránh giao điểm với các phần khác của hình học tòa nhà và làm cho chúng có sẵn để tháo gỡ sau này, cũng như tách các giá đỡ thành các nhóm riêng biệt để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo gỡ. Nhưng thời gian dành cho việc phát triển hỗ trợ hiệu quả là xứng đáng, một phần vì điểm tiếp theo.
4. Cấu trúc đỡ dự kiến xử lý thứ cấp
Các bộ phận phụ gia kim loại thường là các bộ phận được gia công, và điều này đặc biệt đúng với các giá đỡ, mà (về bản chất của chúng) phải khớp chính xác trong cụm lắp ráp. Các cấu trúc hỗ trợ được thiết kế phù hợp dự đoán các bước gia công, định vị và cố định các bộ phận để đẩy nhanh công việc. Đây là trường hợp với cấu trúc hỗ trợ cho công việc này, hoạt động như một giá đỡ gia công cho bộ phận trong quá trình gia công. Trên thực tế, những giá đỡ này cung cấp giá giữ phôi hiệu quả nhất có thể tưởng tượng được, bảo vệ các bộ phận mỏng manh khác khỏi tiếng ồn.
5. Với các chất phụ gia, độ phức tạp không ảnh hưởng đến khả năng tái sản xuất
Điểm cuối cùng này là công thức bí mật của sản xuất bồi đắp, sẽ đẩy nhanh việc áp dụng sản xuất bồi đắp trong sản xuất khối lượng lớn hơn khi hiệu quả của quy trình sản xuất bồi đắp tiếp tục được cải thiện. Đối với các bộ phận phức tạp được sản xuất theo cách truyền thống—có thể thông qua nhiều bước hoặc thiết lập tỉ mỉ—quy trình dẫn đến việc sản xuất thành công một bộ phận không nhất thiết chuyển thành sản xuất hàng loạt bộ phận đó. Đây không phải là trường hợp với các chất phụ gia. Đối với phụ gia, vẫn còn nhiều cân nhắc, liên quan đến các yếu tố như vật liệu, thông số máy và kết cấu hỗ trợ. Nhưng một khi quy trình phụ gia đã được chứng minh, việc lặp lại bao nhiêu phần trong cùng một quy trình mà khả năng chế tạo của máy cho phép là một vấn đề đơn giản. Ví dụ, đối với giá đỡ, việc sản xuất bốn phần trên một tấm bản dựng cũng dễ dàng như một.
JR có nhiều kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực in 3D và tỷ lệ in thành công của chúng tôi là hơn 98 phần trăm, điều này không thể tách rời khỏi sự hợp tác của các kỹ sư chuyên nghiệp và bộ phận kỹ thuật của chúng tôi. Vì vậy, hãy chọn in 3D của công ty chúng tôi và bạn sẽ có trải nghiệm rất hài lòng.