Làm thế nào có thể in 3D kim loại và công nghiệp 4.0 có thể phát triển trong Synergy?

, Làm việc cùng nhau về công nghệ: Một sự thay đổi từ "sản xuất vật lý" sang "sản xuất kỹ thuật số"
1. Người sinh đôi kỹ thuật số: Kết nối ảo và thế giới thực
Xây dựng một liên kết thời gian - thực sự giữa thế giới kỹ thuật số và vật lý là trung tâm của Công nghiệp 4.0. In kim loại 3D là một công cụ quan trọng để làm cặp song sinh kỹ thuật số vì nó là kỹ thuật số. Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ là một ví dụ tốt. Hệ thống Twin kỹ thuật số có thể trực tiếp nhập dữ liệu thiết kế cho các phân đoạn cabin hợp kim titan được in bởi Học viện Khoa học hàng không vũ trụ và công nghiệp hàng không vũ trụ Trung Quốc sử dụng công nghệ SLM (tan chảy laser chọn lọc). Điều này cho phép hệ thống mô phỏng các tham số hiệu suất như biến dạng nhiệt và phân phối ứng suất của vật liệu trong môi trường khắc nghiệt. Vòng lặp - của "Tối ưu hóa sản xuất mô phỏng thiết kế" này đã cắt giảm thời gian cần thiết để nghiên cứu và phát triển một mô hình vòi phun động cơ tên lửa nhất định từ 18 tháng bằng phương pháp truyền thống xuống còn 4 tháng. Nó cũng đã tăng sử dụng vật liệu lên 40% và năng suất sản phẩm từ 75% lên 98% bằng cách sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số để dự đoán rủi ro crack.
2. Thư viện quy trình thông minh: chuyển từ dựa trên kinh nghiệm sang dựa trên dữ liệu
Khi bạn sử dụng in 3D kim loại, các tham số như công suất laser, tốc độ quét và độ dày lớp có tác động trực tiếp đến việc các bộ phận hoạt động tốt như thế nào. Trong các phương pháp truyền thống, các kỹ sư sử dụng kiến ​​thức của họ để làm cho tối ưu hóa tham số, rất tốn kém và mất nhiều thời gian. Do Công nghiệp 4.0, quá trình này hiện đang thông minh hơn: Thiết bị HBD P400 Hanbang có - được xây dựng trong "Thư viện tham số quy trình cụ thể của khuôn giày" tự động khớp với sự kết hợp tham số tốt nhất của các kết cấu phức tạp khác nhau bằng cách xem xét hàng chục ngàn dữ liệu in. Điều này làm giảm độ nhám của thành bên của khuôn giày hợp kim nhôm từ RA12.5 μ m xuống RA3.2 m và loại bỏ các khiếm khuyết sụp đổ cạnh do kiểm soát tổn thất bể bơi tan trong các phương pháp cũ. In kim loại 3D đã chuyển từ "nghệ thuật" sang "khoa học" nhờ tối ưu hóa phương pháp này dựa trên dữ liệu lớn.
2, Synergy trong sản xuất: Sự thay đổi từ "Kinh tế quy mô" thành "Kinh tế phạm vi"
1. Sản xuất phân tán: Thay đổi cách thức hoạt động của chuỗi cung ứng của thế giới
Ý tưởng về "sản xuất nối mạng" từ Công nghiệp 4.0 và các tính năng "demoulding" của in 3D kim loại đã kết hợp với nhau để tạo ra một cách tạo ra mọi thứ mới. Ví dụ, trong ngành công nghiệp xe hơi, các chuỗi cung ứng truyền thống cần các bộ phận được sản xuất trong các nhà máy trung tâm và sau đó được gửi đến các dây chuyền lắp ráp toàn cầu thông qua hậu cần. Điều này có nghĩa là chi phí hàng tồn kho cao và thời gian phản hồi chậm. Khi các công ty xe hơi bắt đầu sử dụng in 3D kim loại, họ có thể thiết lập các nhà máy thông minh trong các trung tâm khu vực, lấy dữ liệu thiết kế từ đám mây và in trên trang -. Một ví dụ là một thương hiệu xe điện mới sử dụng thiết bị BLT BLT -} để in các khay pin hợp kim nhôm ở châu Âu, Bắc Mỹ và châu Á cùng một lúc. Điều này được gọi là "Thiết kế địa phương In hội nghị địa phương" và nó cắt giảm thời gian giao hàng từ 12 tuần xuống còn 2 tuần và tăng doanh thu hàng tồn kho thêm 300%.
2. Phá vỡ ranh giới giữa sản xuất phụ gia và trừ với sản xuất lai
In 3D kim loại có thể tạo ra các cấu trúc phức tạp, nhưng gia công truyền thống vẫn cần thiết để đảm bảo bề mặt mịn và kích thước nằm trong giới hạn, trong số những thứ khác. Trong Công nghiệp 4.0, ý tưởng về "sản xuất tích hợp" đã dẫn đến sự phát triển của công nghệ sản xuất lai. Ví dụ, thiết bị LASERTEC 65 3 D do công ty Đức DMG Mori phát hành kết hợp các mô -đun phụ gia SLM và các mô -đun trừ năm trục trên cùng một nền tảng, có thể tự động hoàn thành toàn bộ quy trình "kiểm tra phay in". Sử dụng một lưỡi dao động cơ máy bay làm ví dụ, máy trước tiên in một khoảng trống với các đường làm mát bên trong nó bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia. Sau đó, nó sử dụng xử lý trừ để giảm độ nhám bề mặt từ RA25 m xuống RA0.8 m. Chỉ mất 18 giờ để xử lý mọi thứ thay vì 45 giờ như trước đây, điều đó có nghĩa là chất thải ít hơn 60%.
3, Hợp tác sinh thái: Làm thế nào "Đảo Công nghệ" trở thành "Mạng giá trị"
1. Xây dựng văn hóa sáng tạo mở với nền tảng đám mây
Phần "kết nối" của ngành công nghiệp 4.0 đưa in 3D kim loại từ việc sử dụng một máy duy nhất để làm việc cùng nhau trong đám mây. Sử dụng "Mạng lưới đám mây hàng không vũ trụ", trung tâm sản xuất phụ gia của Học viện Khoa học và Công nghiệp hàng không vũ trụ thứ ba của Trung Quốc đã liên kết hơn 5.000 máy in 3D kim loại trên khắp thế giới, tạo ra một mạng lưới "dịch vụ thiết bị thiết kế". Các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô có thể sử dụng nền tảng để đặt hàng cho cấy ghép y tế hợp kim titan được in và hệ thống sẽ ngay lập tức kết hợp chúng với các nhà cung cấp tốt nhất. Các nhà nghiên cứu có thể đăng các thông số quy trình vật liệu mới để mọi người trên khắp thế giới có thể chia sẻ và kiểm tra. Các nhà sản xuất thiết bị có thể thấy máy móc của họ chạy trong thời gian thực, dự đoán các vấn đề trước khi chúng xảy ra và gửi kế hoạch bảo trì. Một doanh nghiệp sản xuất thiết bị chỉnh hình đã cắt giảm thời gian để ra mắt một sản phẩm mới từ 24 tháng xuống còn 8 tháng nhờ hệ sinh thái mở này. Nó cũng đã cắt giảm chi phí nghiên cứu và phát triển 45%.
2. Làm những thứ cuối cùng: Chuyển từ "nền kinh tế tuyến tính" sang "nền kinh tế tuần hoàn"
Ý tưởng "Sản xuất xanh" của ngành công nghiệp 4.0 hoạt động tốt với in 3D kim loại vì nó cho phép "trên - sản xuất nhu cầu." Sản xuất trừ truyền thống cần tạo ra nhiều bộ phận tiêu chuẩn trước thời hạn, làm lãng phí vật liệu và tạo ra một tồn đọng hàng tồn kho. Mặt khác, in 3D kim loại có thể đạt được "sản xuất hàng tồn kho" bằng cách chỉ in các phần cần thiết sau khi nhận được đơn đặt hàng. Ví dụ, tại một công ty máy móc xây dựng, Platinum blt - Thiết bị F400M được in ít hơn 30% đầu nối hỗ trợ thủy lực nhờ thiết kế tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Điều này có nghĩa là sử dụng nhiều nguyên liệu thô hơn 85%, so với 15% trong rèn truyền thống. Ngoài ra, các công nghệ tái chế và tái sử dụng bột kim loại, như hệ thống lưu thông bột hoàn toàn kín của HBD P400, đã cắt giảm lượng rác từ 30% xuống còn 5%, có nghĩa là lượng khí thải carbon ít hơn rất nhiều.