Làm thế nào để sử dụng in 3D kim loại để sản xuất khẩn cấp các bộ phận trong các địa điểm bảo trì công nghiệp?

一, khả năng thích nghi về mặt kỹ thuật trong các trường hợp khẩn cấp
1. Hiệu suất vật chất vượt xa những gì được cho là có thể.
In 3D kim loạiBây giờ có thể làm việc với hơn 200 loại kim loại khác nhau, chẳng hạn như thép không gỉ, hợp kim titan, niken - Hợp kim dựa trên, v.v. Điều này bao gồm hơn 90% các vật liệu cần thiết cho bảo trì công nghiệp. Ví dụ, bạch kim đã tạo ra một vòi phun hợp kim titan cho các công ty hàng không vũ trụ nhẹ hơn 25% và mạnh hơn 40% nhờ thiết kế mạng gradient. Sự phát quang bằng laser đã sử dụng công nghệ SLM để in niken - dựa trên các lưỡi tuabin hợp kim giữ 98% sức mạnh ban đầu của chúng ngay cả ở 650 độ, đó là những gì tuabin khí cần để sửa chữa khẩn cấp.
2. Đúc cho các cấu trúc phức tạp trong một mảnh
In 3D kim loại hiện có thể làm những việc như tạo ra các cấu trúc có tường mỏng- và các kênh dòng chảy bên trong khó thực hiện bằng cách sử dụng các phương thức trước đó. Hình dạng Raysshape 1 3 d Máy in tại nhà máy Vũ Hán của Schneider Electric làm cho các vòi phun keo. Đường kính vòi phun chính xác 0,24mm theo tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Vật liệu nhựa Pro 10 cung cấp cho nó một độ cứng bờ86 d, cắt giảm thời gian ngừng hoạt động của thiết bị từ 72 giờ xuống còn 3 giờ.
3. Lợi ích của việc lặp lại nhanh chóng và các lô nhỏ
In 3D kim loại không cần phải mở khuôn, và nó có thể đi từ thiết kế này sang thiết kế khác trong vòng chưa đầy 48 giờ. Khi trục khớp robot bị vỡ trên dây chuyền sản xuất, một công ty xe hơi nào đó đã có thể tạo ra các bộ phận thay thế chỉ trong 12 giờ bằng cách sử dụng quá trình đùn hạt kim loại thứ nguyên. Chi phí thấp hơn 65% so với xử lý tiêu chuẩn và tỷ lệ sử dụng vật liệu là 92%.
2, Cách đưa sản xuất khẩn cấp vào hành động
1. Xây dựng một hệ thống kiểm kê kỹ thuật số
Bước đầu tiên trong việc ứng phó với trường hợp khẩn cấp là tạo ra một thư viện các mô hình kỹ thuật số 3D của các bộ phận quan trọng của thiết bị. Một công ty hóa dầu đã thành lập một kho kỹ thuật số với 2300 phụ tùng, bao gồm cả - thất bại - thiết bị tốc độ như thân máy bơm, van, con dấu, v.v. Khi ghế Van bóng DN200 đột nhiên bị rò rỉ, kỹ sư sẽ liên lạc với mô hình kỹ thuật số và sử dụng thiết bị bạch kim Lite Lim - x260a để in vòng niêm phong đồng nguyên chất. Điều này có thể được thực hiện trong hai giờ để tránh tổn thất thời gian ngừng hoạt động không lường trước được hơn 500.000 nhân dân tệ.
2. Một sự pha trộn của các quy trình sản xuất khác nhau
Chọn kế hoạch sửa chữa tốt nhất cho từng loại chấn thương:
Thiệt hại cho bề mặt: Công nghệ ốp laser đặt coban - Hợp kim dựa trên khu vực bị hư hỏng. Độ dày lớp có thể được kiểm soát trong khoảng 0,1 đến 0,5 mm.
Gãy cấu trúc: toàn bộ tái tạo bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia WAAM Arc, với độ dày lắng đọng lớp đơn từ 2 đến 5 mm
Thất bại chức năng: Sử dụng công nghệ SLM để in các bộ phận thông minh với - được xây dựng trong các cảm biến, như trục hộp số được tạo ra bởi một công ty năng lượng gió nhất định có thể theo dõi nhiệt độ.
3. Một hệ thống phản ứng nhanh trên trang web
Hệ thống khẩn cấp "1-3-7" được thiết lập bởi một công ty thép nhất định là một ví dụ điển hình để làm theo:
1 giờ: Chẩn đoán từ xa để đảm bảo các bộ phận thay thế là cần thiết
3 giờ: Hoàn thành tối ưu hóa mô hình kỹ thuật số và định cấu hình các tham số quy trình
7 giờ: Giao các bộ phận làm việc trên trang web, cài đặt và gỡ lỗi
Trong suốt một năm, công nghệ này đã giảm hơn 20 triệu nhân dân tệ và tăng hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) lên 18%.
3, Phân tích một tình huống ứng dụng điển hình
1. Khắc phục thiết bị điện áp cao - trong lĩnh vực năng lượng
In 3D kim loại rất hữu ích để nhanh chóng sửa chữa các lò phản ứng năng lượng hạt nhân khi có sự cố xảy ra. Một công ty năng lượng hạt nhân sử dụng công nghệ nóng chảy chùm electron (EBM) để sửa các ống truyền nhiệt trong các máy phát hơi. Để giữ cho mọi thứ không bị rỉ sét, chúng tôi in trong chân không. Các bộ phận bằng thép không gỉ 316L cũng có khả năng chống ăn mòn, thỏa mãn tiêu chuẩn ASTM A262. Thời gian cần thiết để sửa chữa một cái gì đó đã bị cắt giảm từ 45 ngày xuống còn 9 ngày.
2. Xây dựng lại các bộ phận quan trọng cho du lịch đường sắt
IDEA CRRC đã tạo ra để sửa hộp trục trên High - Ture Train Trung Quốc sử dụng công nghệ lắng đọng năng lượng theo hướng laser (DED):
Thực hiện thử nghiệm siêu âm sau khi tháo lớp mệt mỏi.
Đặt hợp kim Inconel 718 để tạo lớp chuyển tiếp
Xử lý cuối cùng đến độ nhám bề mặt của RA0,8 m
Phương pháp này làm cho các bộ phận kéo dài hơn ba lần và cắt giảm chi phí của một lần sửa chữa bằng 72%.
3. Tạo các bộ phận chính xác cho thiết bị bán dẫn
Một chip nhất định - Công ty làm rò rỉ trong mặt bích buồng chân không và công nghệ in 3D Micro Jet Metal đã sử dụng để sửa chữa nó:
Sử dụng mực hạt nano để có độ chính xác xuống còn 10 μm
Sau khi in, điều trị ép đẳng nhiệt (hông) nóng.
Hiệu suất niêm phong cuối cùng có tốc độ rò rỉ là 1 × 10⁻⁻ pa · m³/s.
Chu kỳ phát triển ngắn hơn 80% và lượng vật liệu bị lãng phí là ít hơn 95% so với các phương pháp rèn truyền thống.
4, Các vấn đề kỹ thuật và những cách mới để giải quyết chúng
1. Chất lượng bề mặt tốt hơn
Bằng cách tối ưu hóa quá trình tổng hợp:
Đánh bóng bằng hóa chất: Làm cho Ra6.3 m nhỏ hơn Ra3.2 m.
Ốp micro laser làm cho một lớp oxit dày trong khi làm cho bề mặt ít khắc nghiệt hơn.
Sản xuất lai: in 3D cơ sở và CNC cắt các khu vực quan trọng nhất với độ chính xác cao
2. Kết hợp các vật liệu khác nhau
Ngành công nghiệp đang xem xét:
Các vật liệu có độ dốc chức năng: Các kênh làm mát trong các bộ phận buồng đốt được làm bằng hợp kim đồng, trong khi các bức tường bên ngoài được xây dựng bằng hợp kim dựa trên niken -.
Cảm nhận được tích hợp: Thêm các cảm biến biến dạng trong quá trình in để theo dõi sức khỏe của cấu trúc
Lớp phủ thông minh: Xây dựng các lớp lên để tạo các hàm tổng hợp như tự - Bôi trơn và mặc - Chống.
3. Xây dựng khung tiêu chuẩn hóa
Các tiêu chuẩn Sê -ri ISO/ASTM 52900 đã nói về:
Cách để kiểm tra làm thế nào các vật liệu hoạt động tốt như thế nào
Tiêu chuẩn tìm thấy khiếm khuyết, như độ xốp nhỏ hơn hoặc bằng 0,5%
Quy trình kiểm tra hiệu suất cơ học
Các doanh nghiệp cần thiết lập một hệ thống kiểm soát chất lượng đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành như API 6A/17D và ASME B31.3.