εταιρικά νέα για Η επίδραση της πρόσθετης κατασκευής στην παραγωγή φλάντζων

Το τοπίο της μεταλλουργίας επαναστατώνεται απόΠαραγωγή πρόσθετων υλών (AM), γνωστό ως3D εκτύπωσηΕνώ οι παραδοσιακές διαδικασίες κατασκευής όπως το σφυρηλάτημα και το χύτευμαΜεταλλική φλάντσαΗ AM παρουσιάζει μια αναδυόμενη αλλά ενδιαφέρουσα δυνατότητα να διαταράξει τις συμβατικές μεθόδους, προσφέροντας απαράμιλλη ελευθερία σχεδιασμού, μειωμένη απόρριψη υλικών και τοπική παραγωγή.

Πώς λειτουργεί η πρόσθετη κατασκευή για μέταλλα:

Η ΑΜ κατασκευάζει μεταλλικά εξαρτήματα στρώμα προς στρώμα από ένα ψηφιακό 3D μοντέλο.

• Σύνθεση σε σκόνη (PBF):(π.χ. επιλεκτική τήξη λέιζερ (SLM), τήξη δέσμης ηλεκτρονίων (EBM)) Ένα λέιζερ ή δέσμη ηλεκτρονίων λιώνει επιλεκτικά στρώματα μεταλλικής σκόνης, συγχωνεύοντάς τα μεταξύ τους.
• Κατευθυνόμενη ενεργειακή κατάθεση (DED):(π.χ. Laser Engineered Net Shaping (LENS), Electron Beam Freeform Fabrication (EBF3)) Μια εστιασμένη πηγή ενέργειας (λέιζερ, δέσμη ηλεκτρονίων) λιώνει μεταλλικό σύρμα ή σκόνη καθώς αποθηκεύεται,Κατασκευή του τμήματος.

Πιθανές επιπτώσεις και πλεονεκτήματα για την παραγωγή φλάντζων:

1. Ελευθερία σχεδιασμού και προσαρμογή:

   • Σύνθετες γεωμετρίες:Η ΑΜ μπορεί να δημιουργήσει περίπλοκες εσωτερικές δομές, βελτιστοποιημένες διαδρομές ροής,ή ενσωματωμένα χαρακτηριστικά (όπως θύρες αισθητήρων ή εσωτερικά κανάλια ψύξης/θέρμανσης) τα οποία είναι αδύνατα ή δαπανηρά με τις παραδοσιακές μεθόδουςΑυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε φλάντζες με βελτιωμένες επιδόσεις, μειωμένο βάρος ή ολοκληρωμένη λειτουργικότητα.
   • Προσαρμογή:Ταχεία παραγωγή προσαρμοσμένων ή μονόχρονων φλάντζων για συγκεκριμένες εφαρμογές, αναβαθμίσεις ή μοναδικές απαιτήσεις διεπαφής χωρίς την ανάγκη για δαπανηρά εργαλεία ή καλούπια.Αυτό είναι ιδιαίτερα επωφελές για τις εξαιρετικά εξειδικευμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

2. Μειωμένα απόβλητα υλικών:

   • Η παραδοσιακή αφαίρεση κατασκευής (μηχανική επεξεργασία) ξεκινά με ένα μεγάλο μπλοκ υλικού και αφαιρεί μεγάλο μέρος του ως τσιπς.Ειδικότερα, η μείωση τωναποδοτικότητα εκμετάλλευσης υλικώνΑυτό είναι ιδιαίτερα επωφελές για ακριβά κράματα υψηλής απόδοσης.

3. Λιγότεροι χρόνοι παράδοσης και παραγωγή κατά παραγγελία:

   • Το AM μπορεί να συντομεύσει δραματικά τον κύκλο παραγωγής, ειδικά για σύνθετα ή εξατομικευμένα εξαρτήματα, καθώς παρακάμπτει την ανάγκη σφυρηλάτησης πετρωμάτων ή χύτευσης.
   • Αυτό επιτρέπει δυνατότητες εκτύπωσης κατά παραγγελία, μειώνοντας το κόστος διατήρησης αποθεμάτων και βελτιώνοντας την ανταπόκριση σε επείγουσες ανάγκες ή διακοπές.

4. Τοπική παραγωγή:

   • Οι εγκαταστάσεις AM μπορούν να τοποθετηθούν πιο κοντά στο σημείο χρήσης, μειώνοντας το κόστος μεταφοράς και την πολυπλοκότητα της αλυσίδας εφοδιασμού.

5. Νέα κράματα και ιδιότητες υλικών:

   • Η AM μπορεί να επεξεργαστεί κράματα τα οποία είναι δύσκολο να σφυρηλατηθούν ή να ρίξουν, ή ακόμη και να δημιουργήσει νέα κράματα με εξατομικευμένες ιδιότητες.
   • Επιτρέπει επίσηςυλικά με λειτουργική ταξινόμηση, όπου η σύνθεση του υλικού ή η μικροδομή αλλάζει σταδιακά μέσα σε ένα μόνο μέρος για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης σε διαφορετικές τομές (π.χ. ανθεκτική στη διάβρωση επιφάνεια με σώμα υψηλής αντοχής).

Προκλήσεις και περιορισμοί για την παραγωγή φλάντζας:

1. Ιδιότητες υλικού και πιστοποίηση:

   • Τα εξαρτήματα AM μπορούν να έχουν διαφορετικές μικροδομές και μηχανικές ιδιότητες (π.χ. ανισοτροπία, πορώδεςτητα) σε σύγκριση με τα πλαστά ή χυμένα εξαρτήματα.Η διασφάλιση των ιδιότητών αυτών ανταποκρίνεται στις αυστηρές απαιτήσεις για τα συστατικά που συγκρατούν την πίεση (ισχυρότηταΗ μεταποιητική επεξεργασία (π.χ. θερμή ισοστατική πίεση - HIP, θερμική επεξεργασία) απαιτείται συχνά.
   • Η επίτευξη των απαιτούμενων πιστοποιητικών και η συμμόρφωση με τους βιομηχανικούς κώδικες (π.χ. ASME B16).5, κωδικοί δοχείων υπό πίεση) για τις φλάντζες που παράγονται από την AM είναι μια σημαντική συνεχιζόμενη προσπάθεια.

2. Επιφάνεια:

   • Τα εξαρτήματα AM έχουν συνήθως πιο τραχιά επιφάνειες "ως εκτυπωμένα" σε σύγκριση με τα μεταποιημένα μέρη.

3. Κόστος και κλίμακα:

   • Επί του παρόντος, η AM είναι πιο οικονομική για σύνθετα, χαμηλού όγκου ή ιδιαίτερα εξατομικευμένα εξαρτήματα.
   • Οι περιορισμοί μεγέθους των σημερινών μηχανών AM μπορούν επίσης να αποτελέσουν παράγοντα για πολύ μεγάλες φλάντζες.

4. Έλεγχος ποιότητας και επιθεώρηση:

   • Η διασφάλιση της εσωτερικής ποιότητας και της απουσίας ελαττωμάτων στα μέρη AM απαιτεί προηγμένες μη καταστροφικές τεχνικές δοκιμών.

Παρόλο που δεν είναι ακόμη μια βασική μέθοδος παραγωγής για όλουςΜεταλλικές φλάντζεςΗ παραγωγή πρόσθετων υλικών είναι πολύ ελπιδοφόρα καθώς η τεχνολογία ωριμάζει, οι ιδιότητες των υλικών βελτιώνονται και τα κανονιστικά πλαίσια προσαρμόζονται.Ιδιαίτερα για εξειδικευμένους, υψηλής απόδοσης, και προσαρμοσμένες εφαρμογές, ωθώντας τα όρια του τι είναι δυνατό στη σύνδεση βιομηχανικών συστημάτων.