設計優(yōu)化與過程優(yōu)化相結合,減少金屬零部件3D打印時間
魔猴君 行業(yè)資訊 1980天前
通過3D打印實現(xiàn)零部件的復雜性與功能性,不必以犧牲生產率為代價。
優(yōu)化后打印時間由25小時縮短至18小時
材料:23級鈦合金 ;尺寸:190mm x 190mm x 200mm
速度是競爭賽道之一
實現(xiàn)產品的復雜結構與功能性,是選區(qū)激光熔化(SLM)3D打印技術與傳統(tǒng)金屬加工技術相比極具優(yōu)勢的領域。但在體現(xiàn)出優(yōu)勢的同時,仍有多種原因在制約著該技術在生產中的應用,包括速度、成型尺寸、成本、質量一致性等。
以汽車制造為例
3D打印進入量產需要面對材料、效率、成本等5方面的挑戰(zhàn)
突破當前局限,邁向更高的速度,更好的過程控制,更適合的材料,全世界的3D打印玩家無不是向這個方向在發(fā)力。增材制造仿真設計公司 nTopology 與Betatype 公司正在開展一項提高SLM 3D打印零件打印速度的合作。目前他們合作開發(fā)與生產功能優(yōu)化的3D打印火箭噴嘴部件,打印時間縮短了縮短28%。
完成打印的噴嘴部件。來源:Betatype
在合作中,nTopology團隊設計了零件的基本機械結構,他們使用nTop平臺軟件將噴嘴零件的3D模型轉換為隱式模型。然后,團隊再使用拓撲優(yōu)化和仿真工具優(yōu)化零件的設計。再進一步通過Betaype的軟件與過程控制技術的能力,針對粉末床選區(qū)激光熔化3D打印技術,優(yōu)化噴嘴部件設計。復雜金屬火箭噴嘴部件的生產率顯著提高,打印構建時間從25小時縮短到18小時,減少了28%。開發(fā)團隊使用的3D打印設備為雷尼紹AM250。在此過程中nTopology功能設計和優(yōu)化技術與Betatype的過程優(yōu)化相結合,提高了選區(qū)激光熔化3D打印速度。
在提升打印速度這條賽道上,魔猴網看到3D打印界的發(fā)力點是多樣化的。例如,金屬3D打印機制造商Aurora Labs 通過多點同時熔化金屬粉末的MCP工藝(Multi Concurrent PrintingMCP)來提高速度;Fraunhofer 激光技術研究所正在研發(fā)一種具有高動態(tài)線性軸和多個可單獨控制的二極管激光器的移動加工頭,過增加激光束源的數量來顯著并且成本有效地增加系統(tǒng)的構建速率。
來源:3D科學谷