1, "Từ đầu trầy xước" theo nguyên tắc kỹ thuật trong việc nâng, sự khác biệt giữa sản xuất phụ gia và sản xuất trừ là tất cả về "từ đầu đến phần cuối".
Công nghệ sản xuất phụ gia trung tâm từ kim loại là "lớp tích lũy lớp", trong đó bột hoặc dây kim loại được tan chảy và lắng đọng lớp theo lớp thông qua các nguồn năng lượng như laser hoặc dầm electron, dẫn đến việc sản xuất trực tiếp các thành phần rắn từ các mô hình kỹ thuật số. Quy trình điển hình của nó bao gồm:
Sự nóng chảy laser có chọn lọc (SLM): Quá trình sản xuất phụ gia sử dụng laser năng lượng - cao để làm tan chảy lớp bột kim loại từng lớp, thường được sử dụng để tạo ra các thành phần cấu trúc phức tạp như buồng đốt động cơ máy bay hoặc các tàu áp suất phản ứng hạt nhân và trao đổi nhiệt.
Tầm nóng chảy chùm điện tử (EBM) Một quá trình nóng chảy chân không bằng cách sử dụng chùm electron, tốc độ lắng đọng cao và đặc tính ứng suất dư thấp để sản xuất các bộ phận hàng không hợp kim Titanium.
Sản xuất phụ gia ARC (WAAM): Tích lũy kim loại bằng cách làm tan chảy dây kim loại và thêm lớp từng lớp với một cánh tay robot bằng một vòng cung điện làm nguồn nhiệt. Nó là hoàn hảo cho việc tạo ra nhanh chóng các vật thể cấu trúc lớn, như cánh quạt tàu và tháp tuabin gió.
Trong môi trường sản xuất trừ, 'lớp loại bỏ lớp' được thực hiện trong đó các công cụ nghiền, khoan và mài thường được sử dụng để loại bỏ vật liệu khỏi nguồn (cổ phiếu) và do đó có được hình học cuối cùng. Các chi nhánh kỹ thuật của nó bao gồm:
Work_HealthCNC Gia công: Máy tính - Đường dẫn công cụ được điều khiển có thể nhận ra cao - Gia công máy bay phức tạp chính xác và được sử dụng rộng rãi trong khối xi lanh động cơ ô tô và các bộ phận cấu trúc máy bay.
Gia công phóng điện (EDM): Sử dụng phóng điện để khắc vật liệu kim loại khắc, áp dụng cho việc xử lý chính xác các vật liệu chế biến khó khăn, bao gồm hợp kim cứng, thép khuôn.
Cắt laser / cắt nước: Kỹ thuật này cắt cao - dầm năng lượng hoặc cao - lưu lượng nước áp lực của vật liệu để sản xuất nhanh các bộ phận phẳng 2D.
Sự khác biệt thiết yếu: Sản xuất phụ gia được loại bỏ sự kết hợp giữa nấm mốc và sự phụ thuộc vào sản xuất truyền thống có thể phù hợp với "thiết kế miễn phí"; Mặc dù sản xuất phụ tốt hơn về độ chính xác, chất lượng bề mặt và đặc biệt phù hợp với hàng loạt - Sản xuất quy phạm.
2, Kịch bản ứng dụng: Sự khác biệt giữa tùy chỉnh và khả năng mở rộng
Ưu điểm của sản xuất phụ gia kim loại:
Nhỏ - Batch Bespoke Sản xuất: Phụ gia có thể nhanh chóng đáp ứng các yêu cầu cá nhân hóa - Một thứ có ứng dụng trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ và cấy ghép y tế. Ví dụ, các thành phần cấu trúc hợp kim titan của máy bay lớn trong nước, được phát triển bởi Bolite, có 3D được in thay vì công nghệ truyền thống, để giảm chu kỳ giao hàng và chi phí, và cũng có lợi cho tiết kiệm nhiên liệu và nhẹ.
Chế tạo các bộ phận cấu trúc phức tạp: AM có thể tạo ra hình học từ các cấu trúc tối ưu hóa cấu trúc liên kết không khả thi với sản xuất truyền thống. Ví dụ, bởi EBM Technology GE Hàng không có thể thiết kế và tạo ra các lưỡi kiếm, chỉ nặng một nửa số lượng hợp kim niken điển hình, dẫn đến tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ.
Nhẹ và cao - Tích hợp: Thiết kế tích hợp sẽ làm giảm số lượng bộ phận và độ tin cậy của bộ phận sẽ được tăng lên trong các điều kiện của công nghệ sản xuất phụ gia (AM). Chẳng hạn, có một doanh nghiệp, phát triển hông in 3D - - dựa trên thiết kế vật liệu gradient, cho phép nó dần dần hấp thụ trong cơ thể mà không xảy ra hoạt động trung học.
Các kịch bản áp dụng cho sản xuất trừ:
Sản xuất tiêu chuẩn hàng loạt: Ở một số khu vực như ô tô và thiết bị gia dụng, sản xuất trừ có thể đạt được sản xuất số lượng lớn- với sự trợ giúp của mốc và đường dây tự động. Ví dụ, vỏ động cơ của mô hình Tesla, được gia công CNC, với chi phí một phần tương đối thấp và độ nhám bề mặt tương đối thấp.
Yêu cầu gia công độ chính xác cao: Có những trường không thể thay thế bằng hiệu quả của việc loại bỏ, chẳng hạn như trong lĩnh vực thiết bị quang và các thành phần bán dẫn. Ví dụ, ống kính quang ZEISS tạo ra độ chính xác bề mặt trong phạm vi nanomet bằng công nghệ mài siêu chính xác.
Sản xuất lắp ráp cấu trúc lớn: Đối với các thành phần dài hơn một vài mét, sản xuất trừ là chi phí và hiệu quả lợi thế hơn. Ví dụ, lưỡi cánh quạt tàu như vậy có thể tuân thủ kỹ thuật đại dương yêu cầu cực kỳ cao về kích thước và cường độ được thực hiện thông qua việc xử lý phay CNC.
3, Hiệu quả chi phí: Cuộc chiến giữa đầu tư ngắn hạn và giá trị dài hạn
Chi phí7 của sản xuất phụ gia:
Giá: Máy in 3D kim loại công nghiệp rất tốn kém và phải được chạy cùng với các thiết bị xử lý Post - như lò nung ép đẳng hướng nóng và công cụ máy CNC.
Chi phí cao của vật liệu: Giá của một loại bột kim loại (như hợp kim titan, niken - hợp kim) cao hơn nhiều lần so với một thanh thông thường và bị hạn chế bởi công nghệ để sử dụng.
Tỷ lệ tắc nghẽn quy mô: Thời gian sản xuất của một phôi duy nhất có liên quan theo cấp số nhân đến sự phức tạp của phôi và hiệu quả sản xuất quy mô cao hơn so với sản xuất trừ.
Ưu điểm chi phí của sản xuất trừ:
Đơn giá thấp: Sau khi khuôn được thực hiện, chi phí cho mỗi mảnh thấp hơn nhiều khi số lượng lớn hơn; Nó phù hợp cho số lượng đầu ra hàng năm là hơn hàng ngàn.
Sử dụng vật liệu cao: Việc sử dụng vật liệu của gia công CNC là hơn 90%, và phế liệu có thể được tái chế và tái sử dụng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành của sự không hoàn hảo của lớp là cao: Công nghệ sản xuất trừ đã trải qua nhiều thập kỷ lặp lại, và nó đã phát triển đến cấp độ công nghiệp về độ ổn định và độ chính xác của thiết bị.
Synergy Infusion: Sự kết hợp giữa sản xuất phụ gia và sản xuất trừ đang thay đổi toán học. Ví dụ, máy hybrid "phụ phụ phụ gia" được phát triển bởi công nghệ bạch kim sản xuất cơ thể một phần bằng cách in 3D và sau đó tinh chỉnh nó bởi CNC, cắt giảm chi phí sản xuất của lưỡi Aeroengine theo cách-.
Khả năng thích ứng vật liệu: Từ vật liệu kim loại đơn sang vật liệu composite bị phá vỡ.
Đổi mới vật liệu trong sản xuất phụ gia:
Multi - In ấn vật liệu: có thể in bằng gốm kim loại và kim loại bằng cách sử dụng số lượng vòi phun khác nhau hoặc công nghệ bột hỗn hợp. Chẳng hạn, một công ty đã phát triển bộ cấy ghép chỉnh hình 3D - được in tổng hợp Titanium -}}}}}}}
Thiết kế vật liệu gradient: Bằng cách kiểm soát phân phối thành phần bột, có thể đạt được sự khác biệt trong các tính chất vật liệu. Ví dụ, một vòi phun động cơ tên lửa được tạo ra bởi một công ty được làm bằng hợp kim dựa trên niken đặc biệt có thể chịu được nhiệt độ cao trong lớp bên trong và vật liệu hợp kim nhôm nhẹ ở lớp bên ngoài, do đó được kết nối liền mạch khi áp dụng liên tục in 3D.
Hạn chế vật liệu của sản xuất trừ:
Mức độ xử lý độ khó phân loại: Sản xuất trừ các yêu cầu độ cứng và độ dẻo của vật liệu chặt chẽ. Ví dụ, các vật liệu mới như hợp kim entropy cao hoặc các hợp chất intermetallic nhôm titan có thể không được xử lý trong các kỹ thuật xử lý thông thường do hiệu suất cắt thấp của chúng.
Khó khăn trong quá trình xử lý vật liệu tổng hợp: Vật liệu tổng hợp cốt sợi carbon (CFRP) có xu hướng phân tách, hình thành các khối và tạo ra các vấn đề khác trong xử lý trừ và chúng cần điều kiện cắt cụ thể.