Eines der häufigsten Missverständnisse in Bezug auf Metall-AM ist, dass es nur für Einzelstücke und Prototypen geeignet ist. Mit der Weiterentwicklung der Technologie haben Fortschritte jedoch den Anwendungsbereich von Metall-AM zu einer zuverlässigen Option für die Serienteileproduktion erweitert.
Die wichtigste Qualität, die sich in der Metall-AM herauskristallisiert hat – insbesondere die fortschrittliche End-to-End-Metall-AM-Lösung, die von Velo3D entwickelt wurde – ist die Wiederholbarkeit.
Durch die Synergie von Pre-Print-Software und fortschrittlicher 3D-Druckhardware mit integrierter Messtechnik und Datenerfassung können Teams jetzt zuverlässige, wiederholbare Ergebnisse mit Metall-AM erwarten, die noch vor wenigen Jahren undenkbar waren.
In diesem Artikel diskutieren wir die Barrieren, die die Wiederholbarkeit in traditionellen Metall-AM-Systemen in Frage gestellt haben, und wie diese Barrieren durch die End-to-End-Metall-AM-Lösung von Velo3D überwunden werden.
Hardware-Präzision ist der Schlüssel zur Wiederholbarkeit
Wiederholbarkeit ist eine Herausforderung in jedem Fertigungsprozess; Es ist ungeheuer kompliziert, alle Parameter und die Physik eines Builds so zu steuern, dass sie jedes Mal identisch sind.
Ein Grund, warum viele herkömmliche Metall-AM-Systeme Schwierigkeiten haben, eine Serienteileproduktion zu erreichen, sind die umständliche Kalibrierung und die unzuverlässige Bauausführung, und die Herausforderung ist exponentiell größer, wenn die Produktion auf separate Software angewiesen ist, die in Hardware übersetzt wird, um ein Teil exakt zu replizieren.
Velo3D revolutioniert die Teilewiederholbarkeit in der Metall-AM durch End-to-End-Integration und beispiellos einfache Kalibrierung sowie Prozessüberwachung mit spezifischen Vor-Ort-Anpassungen und vollständig entwickelten Druckparametern, die die Wiederholbarkeit gewährleisten.
Ein Teil dessen, was die Kalibrierung zu einer so einzigartigen Herausforderung für Metall-AM macht, ist der regelmäßige Bedarf an spezialisierter externer Hardware und Unterstützung durch Außendiensttechniker vom Erstausrüster einer Maschine, was die mittlere Zeit zwischen Kalibrierungen in die Höhe treibt; dies wiederum setzt den Herstellungsprozess Driften aus und setzt den Prozess potenziellen Abweichungen aus.
Ein weiterer Teil dessen, was die Produktion zu einer so einzigartigen Herausforderung für Metall-AM macht, ist die Varianz der Materialeigenschaften von einem Bau zum nächsten oder sogar von einem Ort zum nächsten auf einer Bauplatte. Diese Schwankungen entstehen durch seltene Kalibrierung, Unfähigkeit, den Prozess zu überwachen, und unzureichend entwickelte Prozessparameter.
Bei Velo3D haben wir Pionierarbeit für ein Ein-Klick-Kalibrierungssystem geleistet, das die zuvor erwähnten Hindernisse beseitigt. Das Verständnis, dass Laser Powder Bed Fusion ein hochempfindlicher Prozess ist, mit häufigen Kalibrierungen, die einmal pro Woche empfohlen werden, aber manchmal vor jedem Bau durchgeführt werden, ist für die Erzielung wiederholbarer Ergebnisse unerlässlich.
Da jede Maschine gleich ist und die Kalibrierungsparameter so genau überwacht werden, wird das Teil unabhängig davon, welche Maschine ein Team verwendet, gleich gedruckt.
Fortschrittliche Hardware und Software, die zusammenarbeiten
Ganz gleich, wie gut Ihre Druckhardware ist, die Wiederholbarkeit ist immer gefährdet, wenn die Hardware nicht in die Software integriert ist.
Eine der größten Herausforderungen, die herkömmliche Metall-AM-Drucker eingeschränkt hat, war ein Zusammenbruch der Übersetzung. Um ein gedrucktes Teil herzustellen, muss eine CAD-Datei in eine STL-Datei übersetzt werden.
Dies führt zu Variationen und verliert die Intelligenz der anfänglichen Oberflächendarstellungen, die in der CAD-Software erstellt wurden. Je nachdem, wie viele verschiedene Personen eine STL-Übersetzung erstellen und welche Software und Übersetzungseinstellungen verwendet werden, bietet jedes einzelne dieser einzelnen Modelle eine Möglichkeit für Abweichungen und Fehler.
Velo3D kombiniert diese separaten Teile zu einer Komplettlösung. Unsere fortschrittliche Druckvorbereitungssoftware, Flow™ integriert sich direkt in unsere Familie von Sapphire® Drucker.
Anstatt STL-Dateien zu schneiden, die aus Dreiecksnetzen unterschiedlicher Genauigkeit oder Auflösung bestehen, Flow™ arbeitet nahtlos mit nativer CAD-Geometrie und importiert die nativen CAD-Modelle direkt, wobei die ursprüngliche Konstruktionsabsicht erhalten bleibt. Anschließend wird eine Druckdatei generiert, bei der es sich um einen in sich geschlossenen Satz von Anweisungen handelt, die nicht auf die Erstellung externer Parameterdateien oder Maschineneinstellungen angewiesen sind.
Das Obige ist entscheidend, da es Fehler minimiert, die bei der Arbeit auftretenflow ist in diskrete Sätze fragmentiert, die verschiedene Dateiformatkonvertierungen und eine Mischung aus Drittanbieter- und Maschinen-OEM-Software beinhalten.
Diese Datei enthält alle Laseranweisungen, die von der Maschine zum Erzeugen des massiven Metallteils verwendet werden, und kann gesperrt und in einem Produktlebenszyklus-Managementsystem zur Versionskontrolle und Nachverfolgung gespeichert werden.
Sobald ein Druck qualifiziert und erfolgreich ist, kann die resultierende Datei – was wir als Golden Print File bezeichnen – auf jedem Velo3D-Drucker überall auf der Welt gedruckt werden.
Die Golden Print File ist der Schlüssel zu einem vollständig skalierbaren und wiederholbaren Druckprozess. Und weil Teile eingerichtet sind Flow™ sind darauf ausgelegt, nur darauf zu drucken Sapphire® Drucker können sie bei Bedarf überall auf der Welt mit derselben eigenständigen Druckdatei gedruckt werden. Dank schneller und einfacher Ein-Klick-Kalibrierungsprüfungen kann ein Ingenieurteam in Kalifornien eine Golden-Print-Datei mit einem Team in Japan teilen, und das Teil wird gleich aussehen. Diese Wiederholbarkeit wird in einer Zeit, in der Lieferketten dünn gesättigt sind, immer wertvoller.
Auch die Software beschränkt sich nicht nur auf Design und Preprint-Kalibrierung. Bei Velo3D integriert unsere End-to-End-Lösung auch eine gründliche Prozessüberwachung und Qualitätssicherung. Bekannt als Assure™ analysiert diese integrierte Software jeden Schritt des Baus Schicht für Schicht, um detaillierte Berichte über den Druckprozess zu erstellen.
Ein vollständiges Verständnis aller Fehler im Build ist entscheidend für die Wiederholbarkeit. Der Prozess kann nicht nur in Zukunft angepasst werden, um das Risiko zukünftiger Teilefehler zu eliminieren, sondern diese detaillierte Datenanalyse kann auch für die Teilevalidierung und -qualifizierung von entscheidender Bedeutung sein.
Tatsächlich ist einer der wichtigsten Aspekte der Teilefertigung das Vertrauen in den Prozess, der durch Beweise gestützt wird. Während einige herkömmliche Metall-AM-Systeme behaupten, robuste Kalibrierungsverfahren, In-situ-Prozessüberwachung und verwendbare Metrikprotokolle zu haben, sind diese Kalibrierungen oft iterativ und werden in Intervallen durchgeführt, die versuchen, Produktionseffizienz und Prozesssicherheit in Einklang zu bringen.
Darüber hinaus können Prozessdaten und Protokolle für die Teilezertifizierung und -validierung unbrauchbar oder unzureichend sein. Folglich werden Fehler im Druck nur durch Druckfehler oder Post-Build-Inspektionsmethoden entdeckt.
Die Auswirkungen eines wiederholbaren, fortschrittlichen Metall-AM-Systems
Wiederholbarkeit in der Metall-AM verwandelt die Technologie von einem einzigartigen Werkzeug für Einzelstücke und Prototypen in ein vollständig skalierbares Teileproduktionssystem.
Bei Velo3D trägt die Synergie aus fortschrittlicher Software und Hardware der nächsten Generation dazu bei, ein beispielloses Maß an Wiederholbarkeit in der Fertigung zu gewährleisten.
Das End-to-End-Velo3D-System hat weitreichende Auswirkungen auf unzählige Branchen, die auf komplexe Kernteile angewiesen sind, und die Velo3D Golden Print Files schaffen die Voraussetzungen für eine agilere und verteiltere Lieferkette.
Anstatt sich auf komplexe Netzwerke separater Fertigungspartner zu verlassen, die verschiedene Aspekte des Bauprozesses kontrollieren, kann jedes Teil überall auf der Welt mit wesentlich kürzerer Vorlaufzeit und größerer Wiederholbarkeit gedruckt werden.
Möchten Sie mehr über die fortschrittliche Metall-AM-Lösung von Velo3D erfahren? Kontaktieren Sie noch heute einen unserer Experten um zu sehen, wie wir die Fertigung revolutionieren.
