Những lợi thế ứng dụng của in 3D kim loại trong bảo trì thiết bị công nghiệp là gì?

一, Phản hồi nhanh: Một "hiệu thuốc kỹ thuật số" đạt được giới hạn thời gian và không gian để sửa chữa
1. Một sự đổi mới mang tính cách mạng trong sản xuất phân tán trên chiến tuyến
In kim loại 3D có giá trị chiến lược đặc biệt khi duy trì thiết bị quân sự. Ví dụ, cách duy trì thiết bị hạ cánh điển hình trên một mặt phẳng máy bay chiến đấu nhất định liên quan đến các phụ tùng được vận chuyển từ các căn cứ ở Mỹ, mất vài tuần. Sử dụng thiết bị in 3D kim loại di động, các bộ phận cấu trúc làm bằng hợp kim titan có thể được tạo ra ngay tại các cơ sở tiền tuyến, cắt giảm thời gian để duy trì chúng xuống còn 72 giờ. Tính năng "In và sửa chữa" đã làm cho thiết bị có khả năng tồn tại hơn 40% trên chiến trường.
Một công ty xe hơi cụ thể đã thành lập một cơ sở sửa chữa in 3D khu vực đã tạo ra hơn 200 bộ phận quan trọng, chẳng hạn như khối xi lanh động cơ và vỏ truyền dẫn, trong khu vực. Họ đã làm điều này bằng cách sử dụng nhiều máy SLM (tan chảy laser). Dữ liệu cho thấy chế độ này cắt giảm thời gian trung bình để đáp ứng các yêu cầu bảo trì từ 5 ngày xuống còn 8 giờ và cắt giảm 65%tổn thất thời gian ngừng hoạt động của thiết bị.
2. Tích hợp tái tạo các cấu trúc phức tạp
In 3D kim loại giải quyết vấn đề biến dạng ứng suất nhiệt trong sửa chữa hàn truyền thống bằng cách sử dụng lớp - bởi - công nghệ hợp nhất lớp để sửa chữa không làm hỏng đối tượng. Trong một trường hợp duy trì động cơ máy bay, lưỡi tuabin đã được cố định bằng công nghệ nóng chảy chùm electron (EBSM). Điều này đơn giản hóa quy trình sửa chữa, được sử dụng để thực hiện 12 bước, chỉ vào 3: đánh giá thiệt hại, mô hình kỹ thuật số và sửa chữa in. Lưỡi dao được sửa chữa có thể xử lý 92% căng thẳng mà phần mới có thể và việc sửa chữa chỉ tốn 35% so với chi phí để mua một phần mới.
Một công ty trong ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân sử dụng in 3D kim loại để sửa các ống truyền nhiệt trong các máy phát hơi. Bằng cách tối ưu hóa việc thiết kế đường in, độ dày của lớp sửa chữa được giữ ở mức 0,3mm, điều này không chỉ làm cho việc sửa chữa mạnh hơn mà còn tránh được vấn đề về hiệu quả truyền nhiệt thấp hơn đi kèm với hàn truyền thống. Các thiết bị được sửa chữa có thể chạy trong hơn 24 tháng mà không cần dừng lại, đó là một tiêu chuẩn quốc tế.
2, Tái cấu trúc chi phí: Một sự thay đổi từ quy mô kinh tế sang phạm vi kinh tế
1. Chi phí hàng tồn kho giảm rất nhiều
Cách thức bảo trì cũ cần rất nhiều thành phần thay thế trong tay. Theo dữ liệu từ một công ty hóa dầu, tỷ lệ phần trăm phụ tùng trong kho so với vốn lưu động cao tới 18%. Sau khi thêm in 3D kim loại, thư viện phụ tùng kỹ thuật số biến hàng tồn kho vật lý thành tài sản dữ liệu. Ví dụ, chi phí lưu trữ hàng tồn kho của các máy ép máy nén đã giảm từ 23000 nhân dân tệ xuống 0,15 nhân dân tệ (chi phí lưu trữ dữ liệu) và tỷ lệ doanh thu cho hàng tồn kho đã tăng 12 lần.
Một công ty năng lượng gió đã cắt cổ phiếu của nó dài - các phụ tùng theo số phụ tùng như vòng bi lưỡi như vậy 87% sau khi chuyển sang "trên - in nhu cầu." Đồng thời, tỷ lệ bảo trì kịp thời tăng lên 22 điểm phần trăm. Các công ty có thể tiết kiệm hơn mười triệu nhân dân tệ mỗi năm với chi phí lưu trữ với khái niệm "không có hàng tồn kho+tức thì" này.
2. Một sự gia tăng mang tính cách mạng trong cách sử dụng vật liệu hiệu quả
In 3D đã được chứng minh là khá chi phí - có hiệu quả khi sửa chữa các bộ phận làm bằng kim loại quý. Đối với bảo trì thiết bị bán dẫn, công nghệ lắng đọng năng lượng định hướng (DED) đã được sử dụng để sửa chữa lò sưởi hợp kim bạch kim. Tỷ lệ sử dụng vật liệu đã tăng từ 15% trong các kỹ thuật điển hình lên 89%. Chi phí sửa chữa một mặt hàng đã giảm từ 120.000 nhân dân tệ xuống còn 18.000 nhân dân tệ, và thời gian cần thiết để sửa chữa nó đã giảm từ 45 ngày xuống còn 7 ngày.
Theo dữ liệu từ một tổ chức bảo trì hàng không nhất định, công nghệ in 3D cắt giảm 76% chất thải và xử lý sử dụng năng lượng 42% khi sửa các bộ phận cấu trúc hợp kim titan. Chiến lược khắc phục màu xanh lá cây này không chỉ giải quyết các nhu cầu của tăng trưởng ESG, mà còn có lợi ích kinh tế ngay lập tức.
3, Bước nhảy vọt chất lượng: Một bước nhảy vọt công nghệ từ việc sửa chữa mọi thứ dựa trên kinh nghiệm để làm cho chúng giống hệt như mới
1. Tái thiết cấu trúc vi mô có thể được kiểm soát
In 3D kim loại vượt ra ngoài giới hạn của "cốt thép vĩ mô" truyền thống trong sửa chữa, cho phép kiểm soát chính xác cấu trúc vi mô, bao gồm kích thước hạt và thành phần pha. Một phòng thí nghiệm bảo trì động cơ máy bay cụ thể đã thay đổi in718 niken - Hợp kim dựa trên các tinh thể cột sang các tinh thể được phân loại bằng cách thay đổi mật độ công suất laser và tốc độ quét. Điều này làm cho khu vực sửa chữa chống lại 30% chống lại creep.
Trong lĩnh vực sửa chữa thiết bị y tế, một công ty nhất định sử dụng công nghệ in gradient vật liệu đa - để đặt lớp phủ gốm hoạt tính sinh học trên các bộ phận giả hợp kim crom crom. Điều này tăng tốc độ tích hợp xương 2 lần và giảm tốc độ nới lỏng chân giả xuống dưới 0,3%. Chế độ sửa chữa gradient chức năng này đã thiết lập một tiêu chuẩn mới để làm cho các thiết bị y tế cá nhân trở lại.
2. Kiểm soát chất lượng kỹ thuật số cho toàn bộ quá trình
In 3D kim loại có thật - Truy xuất nguồn gốc chất lượng thời gian trong quá trình sửa chữa bằng cách thêm một hệ thống giám sát trực tuyến. Hệ thống giám sát nhóm tan chảy được sử dụng trên một dây chuyền sản xuất bảo trì động cơ xe hơi có thể thu thập được 1200 dữ liệu trường nhiệt độ mỗi giây trong thời gian thực. Khi được sử dụng với các phương pháp học máy, nó có thể giảm tỷ lệ khiếm khuyết độ xốp từ 3,2% xuống dưới 0,05%.
Một hệ thống bảo trì ảo được sản xuất với công nghệ sinh đôi kỹ thuật số đã được sử dụng trong một dự án sửa chữa nhà máy hóa dầu để tìm kế hoạch quy trình tốt nhất bằng cách mô phỏng cách sử dụng căng thẳng khi các cài đặt in khác nhau được sử dụng. Chu kỳ hoạt động liên tục của thiết bị đã sửa chữa dài hơn 1,8 lần so với tuổi thọ thiết kế, cho thấy chế độ sửa chữa chính xác được cung cấp bởi công nghệ kỹ thuật số hoạt động.