L'universo della produzione può essere uno spazio complicato da esplorare. Con un'ampia gamma di opzioni per la fabbricazione di parti e altri componenti fondamentali, indipendentemente dal settore, è difficile sapere quale sia il metodo ideale per la tua applicazione.
La produzione additiva in metallo (AM) è una delle tante opzioni. Apprezzato per la sua capacità di produrre geometrie di parti complesse con tempi di consegna tradizionalmente più rapidi rispetto ad altri metodi di produzione, l'AM in metallo può essere un punto di svolta per la produzione di parti senza compromettere il design, la qualità o le prestazioni.
Tuttavia, quando si considera inizialmente l'AM in metallo, può essere difficile sapere se è il metodo di produzione giusto per l'applicazione desiderata.
Di seguito, discuteremo otto domande chiave da porre a te stesso e ai tuoi partner di produzione durante la valutazione dell'AM in metallo. Rispondendo a queste domande, avrai un'idea più chiara di ciò che questa soluzione all'avanguardia può apportare alle tue operazioni.
1. Cos'è l'AM in metallo e come funziona?
La produzione additiva in metallo è il processo di stampa 3D di parti che utilizzano stampanti AM in metallo. In Velo3D, ad esempio, offriamo una soluzione end-to-end avanzata che spinge i limiti oltre ciò che le stampanti AM convenzionali possono raggiungere.
La nostra soluzione end-to-end presenta una sinergia di quattro componenti distinti che lavorano insieme come uno: software di preparazione della stampa (Flow™), stampanti 3D in metallo di nuova generazione (Sapphire®, Sapphire® 1mz, e Sapphire® XC), software di garanzia della qualità (Assure™), e il processo di produzione sottostante che lega tutto insieme, Intelligent Fusion®.
Il nostro software di preparazione alla stampa, Flow™, opera all'interno del lavoro CAD nativoflows per preparare i progetti delle parti per la stampa. Questi file di build possono essere stampati su qualsiasi Velo3D Sapphire® stampante, utilizzando lo stesso materiale, ovunque nel mondo.
Sapphire® stampa le parti utilizzando un processo chiamato fusione laser a letto di polvere (LPBF). Con Sapphire®, uno strato ultrasottile di polvere metallica viene adagiato su un piano di costruzione, quindi riscaldato fino al suo punto di fusione utilizzando laser ad alta potenza e infine fuso con gli strati sottostanti, costruendo una parte completamente realizzata da zero. Una nota interessante: nel processo di stampa di Velo3D, il nostro metodo di stampa proprietario viene eseguito in un modo che elimina in gran parte la necessità di strutture di supporto, il che riduce drasticamente la post-elaborazione e consente geometrie precedentemente impossibili.
Software di garanzia della qualità, noto come Assure™, è anche integrato nel processo di stampa Velo3D. Analizzando ogni strato della stampa mentre lo strumento è in esecuzione, agli ingegneri vengono forniti rapporti dettagliati per garantire che la stampa sia andata a buon fine, il che può aiutare nella convalida della parte.
Incollare tutto insieme lo è Intelligent Fusion®, che è il processo di produzione sottostante che abilita la soluzione di produzione additiva in metallo end-to-end di Velo3D (Flow™, Sapphire®e Assure™) attraverso il quale vengono stampate parti che in precedenza erano considerate impossibili da produrre senza compromettere il design, la qualità o le prestazioni.
2. Si tratta di una tecnologia legittima o serve solo per realizzare prototipi e fermacarte?
In passato, l'AM in metallo potrebbe essere stata utilizzata principalmente per la prototipazione perché i tempi di consegna rapidi hanno reso più facile per le aziende sfruttare l'AM in metallo per iterare rapidamente sui progetti. Con l'avanzare della tecnologia, tuttavia, è diventata più sofisticata e ripetibile.
Oggi, l'avanzato processo AM in metallo introdotto da Velo3D sta creando una valida alternativa per la produzione di parti che può essere sfruttata per progettare e stampare parti più complesse e creare catene di approvvigionamento più agili.
Con Velo3D, ad esempio, Flow™ genera un file Golden Print per una parte, che può essere inviato a qualsiasi macchina Velo3D in qualsiasi parte del mondo per produrre una parte con le stesse identiche specifiche.
3. Quali materiali è possibile stampare utilizzando l'AM in metallo e quali sono le loro proprietà?
Uno dei principali vantaggi dell'additiva AM in metallo è la sua capacità di stampare utilizzando un'ampia gamma di materiali. Spesso questi materiali sono leghe ad alta resistenza in grado di resistere alle sollecitazioni di ambienti ad alto calore e ad alta pressione. I materiali attualmente qualificati per la stampa con Velo3D sono:
- Inconel 718
- Inconel 625
- Aluminum F357
- Titanium 64
- GRCop-42
- Hastelloy® X
- Hastelloy® C22
- Scalmalloy®
- Impronta digitale® 0233 Haynes® 282®1
Inoltre, ci sono più materiali in fase di sviluppo, tra cui: Alluminio AI 6061.
In Velo3D, cerchiamo sempre di aggiungere materiali qualificati da aggiungere alla nostra soluzione end-to-end. Il processo di sviluppo del materiale qualificato è spesso guidato dalla domanda e dai requisiti dei clienti. Questo processo viene svolto in stretta collaborazione con i clienti e in genere richiede 3-6 mesi di sviluppo e test.
4. Devo acquistare una stampante o posso semplicemente stampare parti da qualche parte?
La risposta breve è no, i clienti Velo3D non hanno bisogno di acquistare una stampante per produrre parti stampate in 3D. Ma i nostri clienti hanno una scelta. Possono acquistare un sistema o possono iniziare immediatamente a stampare le parti di cui hanno bisogno tramite uno dei nostri partner globali di produzione a contratto che hanno già stabilito sistemi di stampa e lavoranoflows.
Velo3D vende una soluzione AM in metallo completa end-to-end che offre agli innovatori la libertà di progettazione per costruire parti metalliche complesse e di alto valore mai ritenute possibili con ripetibilità e scala globali. Offriamo una famiglia di soluzioni di stampa AM in metallo nel nostro portafoglio dal ns Sapphire® (meglio utilizzato per lavori di sviluppo e produzione di piccoli volumi di parti altamente complesse) alla nostra scala di produzione Sapphire® Sistema XC per la produzione di grandi volumi e pezzi più grandi e complessi.
Con Velo3D è facile passare da te a CM e viceversa. Grazie alla semplicità della nostra soluzione, un Golden Print File può essere stampato su qualsiasi macchina Velo3D in qualsiasi parte del mondo che utilizza lo stesso materiale, il che apre un mondo di possibilità per la produzione di parti.
5. Posso stampare quello che voglio? Ci sono dei limiti per progettare le geometrie?
Con la soluzione AM avanzata in metallo Velo3D, c'è una libertà di progettazione quasi illimitata nei tipi di geometrie che possono essere ottenute. Alcune geometrie che sono state a lungo una sfida per la metal AM sono stampabili con Velo3D. Queste geometrie che includono:
- Sbalzi orizzontali fino a zero gradi senza supporti
- Fori o perforazioni circolari estremamente piccoli
- Cupole chiuse di tutte le dimensioni senza supporti
- Superfici coniche, perni sottili e pareti super sottili a tenuta stagna
- Rapporti di aspetto elevati fino a 6000:1 per parti alte 1 metro
- E più
Il processo di stampa Velo3D può ottenere molte di queste geometrie impegnative senza la necessità di strutture di supporto. Tuttavia, alcune di queste geometrie, se eseguite su scale più grandi, potrebbero richiedere più supporti di altre.
6. Devo stampare questa parte solo perché è stampabile? In che modo l'AM in metallo aggiunge valore al design di una parte?
In Velo3D, il nostro team di esperti non spingerebbe mai nessuno verso l'AM in metallo avanzato a meno che non fosse la migliore applicazione per le loro esigenze. Abbiamo sempre detto, se una parte può essere lavorata a CNC, per esempio, dovrebbe esserlo.
Dove si dovrebbe prendere in considerazione il metallo Am è in due scenari chiave: geometrie che non possono essere lavorate e per il consolidamento delle parti.
Uno dei molti modi in cui l'AM in metallo può aggiungere valore a una parte si trova nel processo di progettazione. di Velo3D Flow™ consente agli ingegneri di trovare facilmente nuove efficienze nella progettazione stessa delle parti.
Queste efficienze possono essere il consolidamento delle parti che ne riduce il peso complessivo, nuove geometrie che aumentano la produttività o la produzione e molto altro ancora. Questi cambiamenti nella qualità delle parti possono avere un impatto notevole sul costo complessivo delle operazioni.
7. Metal AM ha un senso finanziario per la mia applicazione?
A questa domanda è un po' più difficile dare una risposta diretta perché ogni progetto è unico. Inoltre, ci sono più iterazioni di metallo AM che hanno tutte le proprie proprietà, costi, vantaggi e svantaggi. In Velo3D, utilizziamo la fusione laser a letto di polvere, che è distinta da altri tipi di processi AM metallici come la fusione laser selettiva o la disposizione diretta dell'energia, ad esempio.
Anche il tipo di progetto influisce sui costi. A seconda delle dimensioni, della complessità, della quantità, dei requisiti dei materiali, delle condizioni funzionali che la parte deve sopportare, se la parte è un prototipo o per la produzione; ci sono fattori che spiegano il costo complessivo del progetto. In linea di massima, tuttavia, l'AM in metallo può essere conveniente o più economico rispetto a una produzione comparabile
Ad esempio, se stai stampando una semplice staffa che può essere prodotta in volumi elevati con metodi di produzione tradizionali (fusione, stampaggio, lavorazione CNC, saldatura, ecc.), probabilmente non avrebbe senso dal punto di vista finanziario utilizzare l'AM in metallo. Se stai producendo migliaia di parti in quantità di massa, anche l'AM in metallo potrebbe non essere la migliore applicazione.
Tuttavia, se stai consolidando una parte che può essere composta da centinaia di pezzi in una singola parte, o se stai costruendo geometrie complesse di alto valore che non possono essere raggiunte con i mezzi di produzione tradizionali, i risparmi sui costi nell'AM in metallo possono essere immensi . Ci sono anche costi nascosti nella logistica e nei tempi di consegna che devono essere presi in considerazione nell'equazione. L'utilizzo di una soluzione end-to-end come Velo100D può semplificare le catene di approvvigionamento che possono aiutare a ridurre i costi integrati di altri metodi di produzione. Quando si analizza l'intero ambito di un progetto, l'AM in metallo avanzato può essere un'opzione molto più conveniente.
8. Puoi ridimensionare AM per la produzione?
Quei primi giorni di metal AM come motore per la prototipazione erano in gran parte per necessità. Poiché la tecnologia non era abbastanza sofisticata da consentire la ripetibilità nell'ottenere due volte la stessa identica parte, le parti risultanti prodotte attraverso l'AM in metallo erano in gran parte una tantum.
Man mano che l'AM in metallo si è evoluta, tre fattori chiave hanno contribuito a consentirne la scalabilità per la produzione.
In primo luogo, una migliore calibrazione della stampante ha portato a livelli di ripetibilità senza precedenti. La combinazione del file Golden Print, la calibrazione integrata con un clic della macchina e il controllo dell'hardware della stampante, i dati del sensore, lo stato della macchina, il monitoraggio in situ e le condizioni atmosferiche della camera di costruzione, gli ingegneri possono essere sicuri di sapere che il processo di stampa sarà lo stesso con ogni parte stampata.
In secondo luogo, il processo di preparazione della stampa è stato semplificato per eliminare il margine di errore. Nelle precedenti iterazioni di metal AM, i file CAD venivano tradotti in dozzine di file di costruzione, ognuno dei quali rappresentava una potenziale variazione nel processo di stampa. Al contrario, il sistema Velo3D traduce i file CAD in un unico file di build per Sapphire® stampanti, che elimina potenziali punti deboli nella stampa.
L'ultima chiave per la scalabilità è l'universalità. Alla fine del processo di progettazione e prestampa, ai team viene lasciato un Golden Print File, o un singolo file di costruzione che funziona su qualsiasi stampante Velo3D. Avendo un magazzino digitale di inventario, abilitato dalla ripetibilità descritta sopra, qualsiasi file di stampa Velo3D può essere stampato su qualsiasi stampante Velo3D, in qualsiasi parte del mondo. Questa universalità sblocca un livello di scalabilità nella produzione di parti che non è mai esistito fino ad ora nell'AM in metallo. Ciò significa che puoi rispondere istantaneamente alle richieste del mercato utilizzando il tuo parco macchine esistente o sfruttando una rete globale di produttori a contratto.
Hai altre domande su metal AM? Essere sicuri di chiedi oggi stesso al nostro team di esperti.
- La polvere è prodotta da Höganäs su licenza di Haynes International, Inc.
