Công nghệ xử lý hậu kỳ có-ảnh hưởng đến chu kỳ phân phối không?

一, Loại công nghệ xử lý hậu kỳ-là con dao hai lưỡi về độ phức tạp và chu kỳ.
Có bốn loại kỹ thuật-xử lý sau cho in 3D kim loại: xử lý nhiệt, xử lý bề mặt, gia công và ép đẳng tĩnh nóng (HIP). Mỗi quy trình này có tác động rất khác nhau đến chu kỳ giao hàng.

1. Xử lý nhiệt: cuộc chiến giữa thời gian, tiền bạc bỏ ra và cải thiện hiệu suất
Cách chính để loại bỏ ứng suất dư và làm cho vật liệu tốt hơn là thông qua xử lý nhiệt, nhưng thời gian thực hiện rất quan trọng. Ví dụ, các bộ phận bằng hợp kim titan Ti6Al4V cần được ủ ở nhiệt độ 800–900 độ trong 30–120 phút. Mặt khác, hợp kim nhiệt độ cao Inconel 718-cần phải trải qua quá trình xử lý dung dịch và lão hóa kéo dài hơn 10 giờ. Nếu cấu trúc của bộ phận phức tạp hoặc độ dày thành không đều, bạn cần thay đổi đường cong nhiệt độ ở các bộ phận để thời gian xử lý lâu hơn. Một dự án vòi phun động cơ máy bay nào đó đã chứng minh rằng các bộ phận không được xử lý nhiệt chỉ tồn tại được 2000 chu kỳ, nhưng sau khi xử lý nhiệt, chúng tồn tại được 13000 chu kỳ. Tuy nhiên, xử lý nhiệt đã tăng thêm 30% thời gian giao hàng.

2. Xử lý bề mặt: Tìm sự cân bằng phù hợp giữa độ chính xác và tốc độ
Mục tiêu của việc xử lý bề mặt là làm cho bề mặt của các bộ phận tốt hơn, tuy nhiên các quy trình khác nhau hoạt động ở tốc độ rất khác nhau. Đánh bóng thủ công phụ thuộc vào kỹ năng của người vận hành và có thể mất hàng giờ để xử lý từng chi tiết với độ lặp lại kém; Tốc độ của quá trình phun cát nhanh, tuy nhiên không dễ để tiếp cận các kết cấu phức tạp bên trong; Đánh bóng bằng hóa học có thể đạt đến độ chính xác đến từng micromet bằng cách hòa tan song song các thứ, nhưng nồng độ của dung dịch và thời gian cần thiết cho phản ứng phải được kiểm soát rất cẩn thận. Đánh bóng bằng hóa chất được một công ty cấy ghép y tế sử dụng để làm phẳng bề mặt hợp kim titan xốp từ 6–12 μm đến 0,2–1 μm, tuy nhiên vẫn phải mất 1–2 giờ để xử lý một mảnh duy nhất.

3. Gia công: “Bẫy thời gian” của việc bù chính xác
Các bộ phận in 3D kim loại thường cần gia công để khắc phục lỗi kích thước, nhưng rất khó để xử lý các bộ phận có cấu trúc phức tạp. Ví dụ: đường kính trong của ống bọc làm mát bằng nước-của ô tô phải được giữ trong phạm vi ± 0,01mm. Điều này có thể được thực hiện bằng phương pháp phay liên kết năm-trục, mất từ ​​4 đến 6 giờ để sản xuất một chi tiết duy nhất. Nếu các bộ phận có thành mỏng hoặc bị treo, cần phải chế tạo các đồ gá cụ thể, điều này sẽ khiến thời gian chuẩn bị còn lâu hơn nữa.

4. Ép đẳng tĩnh nóng (HIP): "chi phí thời gian" của một bước nhảy vọt về hiệu suất
HIP là một bước quan trọng để loại bỏ các lỗ chân lông bên trong và làm cho mọi thứ trở nên đặc hơn, nhưng nó tốn rất nhiều tiền và mất nhiều thời gian. Đối với một dự án vòi phun hàng không vũ trụ nhất định, việc xử lý HIP phải được thực hiện ở áp suất 100MPa và nhiệt độ 1200 độ trong 4 giờ, với nhiệt độ tăng giảm, nghĩa là mỗi chu kỳ xử lý mất 12 giờ. HIP giúp các bộ phận có tuổi thọ lâu hơn gấp sáu lần nhưng cũng khiến việc giao hàng mất nhiều thời gian hơn 50%.

2, Kiểm soát tham số quy trình: tìm sự cân bằng phù hợp giữa độ chính xác và chu kỳ
Chìa khóa để rút ngắn chu kỳ phân phối là kiểm soát chính xác các thông số của quá trình xử lý hậu kỳ. Ví dụ: nếu độ lệch kiểm soát nhiệt độ trong xử lý nhiệt lớn hơn ± 10 độ, nó có thể khiến các bộ phận trở nên thô hơn hoặc không giải phóng đủ ứng suất, điều đó có nghĩa là chúng cần phải được làm lại. Một công ty đã lắp đặt hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến giúp duy trì nhiệt độ xử lý nhiệt trong khoảng ± 5 độ. Điều này giúp giảm 20% thời gian xử lý của mỗi phần.

Khi xử lý bề mặt, nồng độ của dung dịch đánh bóng hóa học cần được thay đổi dựa trên chất liệu và độ nhám bề mặt của các bộ phận. Bằng cách tạo cơ sở dữ liệu quy trình, một công ty y tế có thể tối ưu hóa nồng độ dung dịch đánh bóng hóa học lên 15%–20%. Điều này giúp giảm thời gian xử lý một sản phẩm từ 2 giờ xuống còn 1 giờ và giữ độ nhám bề mặt dưới 0,4 μm.

Trong gia công, việc lập trình điều khiển số hoạt động tốt như thế nào có ảnh hưởng trực tiếp đến chu trình gia công. Một hệ thống lập trình có sự hỗ trợ của AI- đã được một công ty sản xuất phụ tùng ô tô triển khai. Điều này giúp giảm thời gian lập trình từ 4 giờ xuống còn 1 giờ và thời gian xử lý cho một sản phẩm từ 6 giờ xuống còn 4 giờ.

3, Hiệu quả của thiết bị và nhân sự: “hỗ trợ cơ bản” của chu trình giao hàng
Chu kỳ phân phối bị ảnh hưởng bởi hiệu suất của thiết bị xử lý sau{0}}và trình độ năng lực của người vận hành. Ví dụ, thiết bị HIP thông thường chỉ có thể làm nóng và làm mát với tốc độ 50 độ/giờ, nhưng thiết bị HIP làm nóng nhanh hiện đại có thể làm điều đó với tốc độ 200 độ/giờ. Điều này giúp giảm 60% thời gian xử lý cho một sản phẩm. Sau khi một công ty máy bay nào đó có được thiết bị HIP làm nóng nhanh, công suất xử lý hàng năm của họ đã tăng từ 500 bộ phận lên 1500 bộ phận và thời gian giao hàng giảm 40%.

Khi nói đến kỹ năng con người, những người vận hành tài năng có thể giảm bớt thời gian-không xử lý bằng cách làm cho đường dẫn quy trình hiệu quả hơn. Ví dụ: một xưởng gia công đã hướng dẫn người vận hành cách sử dụng công nghệ "gia công tích hợp đa quy trình", kết hợp các bộ phận trước đây cần ba quy trình thành một, giảm thời gian xử lý một hạng mục từ 8 giờ xuống còn 5 giờ.

4, Thực tiễn trong ngành: Trường hợp mẫu để cải thiện chu kỳ giao hàng
Trong ngành hàng không vũ trụ, một công ty sử dụng dây chuyền sản xuất tích hợp bao gồm "in, xử lý nhiệt, HIP và gia công". Họ sử dụng mô phỏng quy trình để cải thiện cài đặt xử lý nhiệt và giảm thời gian giao hàng từ 30 ngày xuống còn 18 ngày. Thời gian xử lý nhiệt giảm từ 12 giờ xuống còn 8 giờ và thời gian HIP giảm từ 12 giờ xuống còn 7 giờ.
Một công ty chỉnh hình nào đó trong lĩnh vực y tế đã nghĩ ra cách kết hợp "đánh bóng hóa học" và "gia công" để làm cho trụ cấy ghép bằng hợp kim titan xốp mịn hơn, đi từ 6–12 m đến 0,2–1 m. Máy đánh bóng tự động đã cắt giảm thời gian xử lý từng sản phẩm từ 2 giờ xuống còn 0,5 giờ và chu kỳ giao hàng đã giảm 60%.
Trong ngành ô tô, một công ty đã phát triển hệ thống lập trình có sự hỗ trợ của AI-với thiết bị phay liên kết năm-trục. Điều này đã cắt giảm chu trình gia công ống bọc làm mát bằng nước-của ô tô từ sáu giờ xuống còn ba giờ. Toàn bộ chu kỳ giao hàng đã được giảm từ 15 ngày xuống còn 9 ngày nhờ thiết bị HIP làm nóng nhanh.