Se hai passato del tempo a esplorare le possibilità della tecnologia di produzione additiva in metallo (AM), probabilmente hai imparato che spesso non soddisfa le aspettative. Ciò è particolarmente preoccupante per coloro che operano nei settori aerospaziale e della difesa, dove la libertà di progettazione, l'uniformità delle parti, la qualità delle parti e la certificazione delle parti svolgono un ruolo cruciale nel determinare risultati positivi.
Naturalmente, se sei fortunato, potresti aver finalmente prodotto una parte stampata in 3D che soddisfa le tue esigenze, supera l'ispezione ed è stata persino certificata per il volo, ma ti ci sono voluti più tempo di sviluppo, tempo di progettazione e spese del previsto. Probabilmente hai dovuto compromettere il tuo progetto una o due volte per renderlo realizzabile.
Sfortunatamente, un malinteso comune è che l'AM metal non si sia evoluto molto negli ultimi 30 anni; che le tecnologie disponibili oggi sono semplicemente una cosa sola. Questo non potrebbe essere più lontano dalla verità.
Prima di entrare nel merito di quanto sia avanzato il metal AM Velo3Dpuò aiutare te e la tua organizzazione ad entrare in una nuova era della produzione consentendovi di costruire le parti di cui avete bisogno senza sacrificare il design o la qualità, aiutandovi così ad entrare in una nuova era della produzione. È importante innanzitutto capire in che modo i sistemi AM legacy stanno soffocando l'innovazione e alla fine ti trattiene.
La maggior parte dei sistemi legacy non fornisce un ambiente completamente inerte, con risultati spesso non perfetti
Quando si tratta di realizzazioni di successo, la purezza dell'atmosfera che circonda il pezzo durante il processo di stampa è fondamentale. L'iniezione di gas inerti come l'argon nella camera di costruzione elimina l'ossigeno per ridurre l'infragilimento e altre condizioni metallurgiche indesiderabili.
Questo fenomeno è particolarmente vero con il titanio e metalli reattivi simili (leghe che l'industria aeronautica preferisce per il loro elevato rapporto resistenza/peso), dove l'ossigeno e l'idrogeno possono creare livelli di porosità più elevati nelle parti.
Ecco il problema: i sistemi legacy svolgono un lavoro tutt'altro che eccezionale nella regolazione dell'atmosfera e alcuni consentono ancora a una percentuale sorprendentemente elevata di ossigeno e umidità di rimanere presenti durante una costruzione, il che si traduce in risultati tutt'altro che perfetti mostrati nel parte.
Gas inerte modulante flow tenere il passo con la fuliggine che può accompagnare il processo laser è un'altra sfida per i sistemi legacy. Perché non gestiscono in modo ottimale la ventilazione e flow dei gas della camera di costruzione durante una costruzione, l'eventuale fuliggine prodotta durante il laser, se non evacuata abbastanza rapidamente, può interferire con l'energia fornita al letto di polvere. Ciò si traduce in risultati incoerenti e, in ultima analisi, in una scarsa qualità delle parti.
Una soluzione utilizzata da alcuni sistemi legacy consiste nel sospendere il processo di creazione alla fine del livello per consentire la rimozione della fuliggine; tuttavia, ciò influisce notevolmente sulla velocità di stampa.
La maggior parte dei sistemi legacy non monitora e registra le metriche utilizzabili livello per livello in tempo reale
Mentre alcuni sistemi attuali affermano di offrire un monitoraggio in situ per rilevare alcuni di questi problemi, nella maggior parte dei casi si tratta di dati di massa prodotti in un modo che non è né utilizzabile né perseguibile. Le imperfezioni possono essere identificate solo visivamente o tramite scansione al termine di una tiratura.
La lama del recoater può anche essere un tallone d'Achille per molti attuali sistemi AM in metallo
Nella maggior parte dei sistemi AM legacy, il pavimento della camera di costruzione contiene una piattaforma dell'elevatore mobile dotata di una piastra di costruzione in metallo montata. La lama del recoater tira quindi lo strato successivo di polvere metallica fine attraverso la piastra di costruzione e il processo di fusione si ripete.
Dopo che ogni strato è completo, l'elevatore fa cadere la piastra di costruzione di uno spessore di un singolo strato, il recoater applica polvere fresca sulla superficie e il processo continua fino al completamento.
Ma quando la parte da stampare si surriscalda, si verificano sporgenze e quando la sporgenza raggiunge l'altezza del rivestimento (in genere da 20 a 40 micron), la lama rigida può entrare in collisione con la parte. e blocca la build.
Gli operatori di molti sistemi legacy rimangono bloccati in un costoso e dispendioso ciclo build-break-rebuild
Poiché la maggior parte dei sistemi non è in grado di ottimizzare in anticipo i parametri di costruzione per una parte specifica, spesso sono necessarie più costruzioni per mettere a punto un progetto e ottenere la qualità finale.
Non solo questo è inefficiente e dispendioso, ma estende anche i tempi di consegna delle parti e aggiunge costi non necessari al ciclo di produzione.
La maggior parte dei sistemi legacy impone rigide restrizioni DfAM
Con i sistemi AM legacy, man mano che l'angolo di costruzione diminuisce, aumenta la necessità di strutture di supporto per contrastare gli effetti dello stress. Di conseguenza, aumenta la necessità di progettare strutture di supporto e limita le geometrie stampabili.
In poche parole, i sistemi legacy costringono progettisti e ingegneri a compromettere la progettazione o la producibilità delle parti piuttosto che la funzionalità e l'innovazione ottimali.
La via da seguire con l'AM avanzata Velo3D
Quindi, come possono gli ingegneri aerospaziali e della difesa superare le sfide inerenti alla tecnologia AM legacy? Sfruttando le soluzioni AM in metallo end-to-end di Velo3D, che presentano il più alto livello di definizione dei parametri, meccanica di produzione, controlli automatizzati e tecnologia di metrologia in-process.
La nostra soluzione di produzione additiva in metallo end-to-end supera le capacità dei sistemi AM legacy con una nuova tecnologia che consente agli ingegneri di costruire le parti di cui hanno veramente bisogno senza compromettere il design o la qualità.
L'esclusiva soluzione end-to-end di Velo3D è un processo autonomo che importa qualsiasi progetto CAD, applica automaticamente ricette di preparazione della stampa intelligenti attraverso il nostro Velo3D Flow™ software che viene poi trasportato in un ambiente tecnologicamente avanzato Velo3D Sapphire® stampante additiva che viene continuamente monitorata e registrata in tempo reale man mano che la parte viene costruita strato dopo strato. Questo viene fatto attraverso il nostro integrato Assure™ Garanzia e controllo della qualità software in grado di monitorare anche più macchine contemporaneamente.
Cosa c'è di più, AM in metallo avanzato Velo3D apre un mondo completamente nuovo di libertà di progettazione grazie al suo brevetto SupportFree™ processo di produzione di additivi metallici.
Con Velo3D SupportFree, gli angoli fino a zero gradi e altre geometrie complesse e intricate caratteristiche interne possono essere stampati senza compromessi, offrendo a progettisti e ingegneri un punto di accesso più semplice all'adozione della produzione additiva.
Stiamo solo raschiando la superficie qui, e c'è molto altro da considerare e imparare.
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