Коммерческие пресс-формы для аэрокосмической и автомобильной промышленности

Металлическая 3D-печатная форма для литья под давлением с конформным охлаждением SLM Metal

Интегрированная форма со встроенными каналами для подачи воды неправильной формы, исключающими необходимость разборки, сверления и обработки канавок. Она может быть выполнена в виде конформного канала для подачи охлаждающей воды, идеально повторяющего контуры полости изделия. Это основное конструктивное преимущество 3D-печати, поскольку при традиционном сверлении невозможно получить трубы такой неправильной формы, окружающие друг друга. Каналы для подачи воды расположены заподлицо с поверхностью продукта, что устраняет мертвые зоны охлаждения, сокращает время охлаждения при впрыске на 30-55% и повышает эффективность производства более чем на 35%. Равномерное распределение температуры по всей форме эффективно устраняет дефекты литья под давлением, такие как коробление, следы усадки, пузырьки и трещины, значительно повышая выход продукта. Равномерное тепловыделение снижает усталостный износ из-за чередования высоких и низких температур, увеличивая срок службы пресс-формы на 30-50% по сравнению с традиционными прямоточными каналами для подачи воды.

Широко используется в литьевых формах для корпусов электроприборов, автомобильных пластиковых деталей, прецизионных электронных пластиковых деталей и деталей неправильной формы для повседневного использования, особенно для изделий с глубокими полостями, тонкостенных и неправильно изогнутых изделий, которые трудно охлаждать.

Материалы для печати

Он может изготавливать более 50 типов материалов, включая AlSi10Mg, AlSi7Mg, TC4, TA15, GH4169, GH3625, GH5188, GH3128, GH3536, 304, 316L, 17-4PH, H13, 18Ni300, CX и CoCrMo.

Точность изготовления изделий, как правило, не превышает 0,05 мм, плотность может достигать 99,5-99,97%, а шероховатость поверхности составляет 5-9 мкм. В таблице ниже приведены свойства широко используемых металлических материалов, изготовленных с использованием технологии селективной лазерной плавки.:

Название металлического материала	Нержавеющая сталь 316L	Алюминиевый сплав AlSi10Mg	Титановый сплав TC4	Сталь для литья под давлением MS1	Жаропрочный сплав на основе никеля GH4169
Предел прочности при растяжении (Rm)	620±50 МПа	345±10 МПа (XY) 350±10 МПа (Z)	1050±20 МПа	1950±100 МПа	1400±100 МПа
Предел текучести (Rp0.2)	560±50 МПа	230±15 МПа (XY) 230±15 МПа (Z)	1000±20 МПа	1990±100 МПа	1150±100 МПа
Твердость	85 ФУНТОВ стерлингов	-	-	50-56HRC	47HRC (С)
Относительное удлинение (А%)	36±4%	12±2% (XY) 11±2% (Z)	14±1% (XY) 15±1% (Z)	4±2%	15±3%
Область применения:	Металлические ключи, оснастка, сложные детали из листового металла и другие изделия	Детали корпуса с низкими комплексными требованиями к прочности для снижения веса, автомобильные компоненты для отвода тепла и т.д.	Высокопрочные и легкие компоненты для гоночных и спортивных автомобилей	В основном используется для изготовления пластиковых форм с высокой точностью, сверхзеркальной поверхностью, сложными полостями и большими поперечными сечениями.	Диски, кольца, валы, лопасти, крепежные детали, эластичные компоненты, газопроводы, уплотнительные элементы и т.д.

Указанные выше свойства материала являются тестовыми значениями для изделий, напечатанных на 3D-принтере в "термообработанном состоянии". В дополнение к обычно используемым свойствам материала, упомянутым выше, команда Jingye Additive Manufacturing может разработать пакеты параметров процесса печати для новых материалов в соответствии с потребностями заказчика.

Сценарии применения продукта

В настоящее время технология 3D-печати на металле широко применяется в аэрокосмической промышленности, производстве промышленных пресс-форм, электронике и энергетике, образовании и научных исследованиях, а также в других областях. Кроме того, технология 3D-печати находит широкое применение в повседневной жизни, например, в производстве автомобильных деталей, конформных каналов охлаждения/термопластичных форм и ортопедических имплантатов.

Решение проблемных точек клиентов

1. Производство пресс-форм

Проблемная точка 1: Неравномерное охлаждение при литье под давлением и в пресс-формах для литья под давлением, деформация изделия и медленное формование; конформные каналы охлаждения SLM обеспечивают равномерный контроль температуры, что значительно сокращает количество дефектов;

Проблемная точка 2: Формовочные вставки сложной и неправильной формы сложны в обработке и требуют длительных циклов; SLM непосредственно формирует формовочные вставки, исключая многократные процессы фрезерования.

2. Аэрокосмическая промышленность

Проблемная точка 1: Недостаточное охлаждение высокотемпературных компонентов двигателя, что приводит к низкой тепловой эффективности; интегрированные сложные каналы охлаждения повышают эффективность сгорания топлива.;

Болевая точка 2: Чрезмерный вес самолета ограничивает грузоподъемность; легкие решетчатые конструкции значительно снижают вес;

Проблемная точка 3: Нарушение герметичности и вибрации при сборке нескольких деталей; интегрированное формование устраняет слабые места в сварных швах.

3. Медицинская ортопедия и стоматология

Болевая точка 1: Несоответствие между стандартными протезами и костями пациента, приводящее к послеоперационному расшатыванию; Персонализированная биомиметическая пористая структура SLM улучшает врастание кости.;

Болевой момент 2: Пористые каркасы для сращивания не могут быть изготовлены с использованием традиционных технологий; имплантаты подвержены стрессоустойчивости и остеопорозу.

4. Тепловыделение новой энергии (алюминиевый сплав)

Проблемная точка: Традиционная схема расположения труб для отвода тепла ограничена, что приводит к низкой эффективности отвода тепла; монолитная плотная нерегулярная решетка для отвода тепла SLM удваивает производительность теплообмена.

Сравнение технических преимуществ

В следующей таблице приведено сравнение технологии 3D-печати SLM на металле с другими технологиями аддитивного производства:

Сравнительный процесс

Преимущества

Недостатки

против DED (лазерная подача порошка)

1. Высокая точность формования и превосходное качество поверхности позволяют создавать прецизионные конструкции, такие как микропроточные каналы и тонкостенные решетки.;

2. Сплавление в порошковом слое обеспечивает более высокую плотность деталей при меньшем количестве внутренних дефектов.;

3. Стабильная производительность формования отдельных деталей, подходящая для серийного прототипирования деталей малой и средней точности.

1. Ограниченный размер сборки, невозможность обработки больших компонентов;

2. Более высокие затраты на оборудование и металлический порошок, низкая экономическая эффективность при изготовлении крупногабаритных деталей;

3. Невозможность ремонта или облицовки существующих деталей.

в сравнении с электронно-лучевой плавкой (EBM)

1. Значительно превосходная точность формования и чистота поверхности по сравнению с EBM, меньший припуск на последующую обработку;

2. Не требуется вакуумная камера, упрощается обслуживание оборудования, расширяется ассортимент доступных материалов (алюминий, медь, формовочная сталь - все они совместимы).;

3. Более стабильная скорость печати при более высокой производительности для деталей небольшого размера.

1. Быстрое лазерное охлаждение приводит к высокому остаточному напряжению внутри деталей, поэтому термообработка является обязательной;

2. Более высокий риск растрескивания под напряжением при печати из жаропрочных сплавов по сравнению с EBM.

против MIM (литье металла под давлением)

1. Не требуется разработка пресс-форм для литья под давлением, низкая стоимость и короткие сроки изготовления отдельных изделий, небольших партий и итераций новых продуктов.;

2. Позволяет создавать сложные конструкции, включая внутренние конформные каналы охлаждения и полые решетки, которые не могут быть реализованы с помощью MIM;

3. Улучшенные механические свойства при плотности, близкой к поковкам, применимы для несущих деталей, работающих при высокой температуре и высоком давлении.

1. Более высокая удельная стоимость стандартных мелких деталей массового производства по сравнению с MIM;

2. Более низкая эффективность производства, чем у MIM, не подходит для массового производства в масштабе 100 000 штук.

преимущества неметаллической 3D-печати (FDM/SLA)

1. Полностью металлические детали с выдающейся прочностью, высокой термостойкостью, коррозионной стойкостью, тепло- и электропроводностью;

2. Может непосредственно наноситься на оснастку, пресс-формы и аэрокосмические несущие конструкции в соответствии с промышленными условиями эксплуатации.

1. Чрезвычайно высокие затраты на оборудование, металлический порошок и ежедневную эксплуатацию;

2. Сложный технологический процесс, требующий множества вспомогательных процедур, включая термообработку, дефектоскопию и последующую механическую обработку.

Сравнение, приведенное в таблице выше, показывает, что комплексными преимуществами технологии SLM являются:

1. Высокая точность и четкая детализация; высочайшая способность интегрировать сложные внутренние полости и легкое точечное матричное формование.;

2. Высокая плотность металла и отличные механические свойства; подходит для изготовления пресс-форм, аэрокосмических и медицинских прецизионных деталей.;

3. Широкий спектр материалов; нержавеющая сталь, титан, алюминий, жаропрочные сплавы и формовочная сталь - все это может быть отлито в форму;

4. Высокий уровень использования материалов из драгоценных металлов; в сочетании с фирменным оборудованием для термообработки, механической обработки и тестирования готовая продукция может быть доставлена в кратчайшие сроки.

Успешные кейсы

1. Металлическая 3D-печатная форма для литья под давлением с конформным охлаждением SLM Metal:

Интегрированная форма со встроенными охлаждающими каналами неправильной формы, исключающими необходимость разборки, сверления и обработки канавок. Она может быть выполнена в виде конформного охлаждающего канала, идеально повторяющего контуры полости изделия. Это основное конструктивное преимущество 3D-печати, поскольку при традиционном сверлении невозможно получить трубы такой неправильной формы, окружающие друг друга. Каналы для подачи воды расположены заподлицо с поверхностью продукта, что устраняет мертвые зоны охлаждения, сокращает время охлаждения при впрыске на 30-55% и повышает эффективность производства более чем на 35%. Равномерное распределение температуры по всей форме эффективно устраняет дефекты литья под давлением, такие как коробление, следы усадки, пузырьки и трещины, значительно повышая выход продукта. Равномерное тепловыделение снижает усталостный износ из-за чередования высоких и низких температур, увеличивая срок службы пресс-формы на 30-50% по сравнению с традиционными прямоточными каналами для подачи воды.

Этот тип изделий широко используется в литьевых формах для корпусов электроприборов, автомобильных пластиковых деталей, прецизионных электронных пластиковых деталей и деталей неправильной формы для повседневного использования, особенно для изделий с глубокими полостями, тонкостенных и неправильно изогнутых изделий, которые трудно охлаждать.

2. Легкий дизайн:

Для заказчика мы напечатали цельный элемент с двухслойной тонкостенной металлической оболочкой и внутренним трехмерным стержнем кубической решетки с твердым центром. Диаметр стержня решетки составляет всего 0,5 мм. Он изготовлен из цельного куска с использованием SLM (ламината с силиконовой модуляцией) без каких-либо клеевых или сварных прослоек. Это позволяет снизить вес на 30-50% при сохранении той же жесткости при изгибе. Он также сочетает в себе множество функций, таких как несущая способность, малый вес, рассеивание тепла и поглощение энергии.

Предлагаемые услуги

Мы являемся профессиональным универсальным поставщиком услуг по 3D-печати SLM по металлу, объединяющим проектирование и обработку моделей, штамповку металла, термообработку, прецизионную механическую обработку и неразрушающий/механический/ контроль размеров. Мы можем изготовить по индивидуальному заказу решетчатые оболочки, конформные каналы охлаждения и сложные металлические детали аэрокосмической точности, используя собственное производство и поставку готовой продукции.

1. Услуги по обработке аддитивным формованием

Используя технологию селективного лазерного плавления (SLM), мы можем обрабатывать металлические порошки, такие как мартенситная сталь Ti6Al4V, AlSi10Mg, 316L, 18Ni, жаропрочные сплавы GH и медь-хром-цирконий. Мы можем изготавливать как единое целое решетчатые сэндвич-панели, встроенные конформные каналы охлаждения, интегрированные корпуса гидравлических клапанов, топологические легкие конструкции, высокотемпературные теплообменные компоненты и пористые медицинские имплантаты - детали, которые сложно изготовить с использованием традиционных технологий. Мы поддерживаем создание штучных научно-исследовательских прототипов и мелкосерийное производство функциональных деталей.

2. Услуги по постобработке

Используя наше собственное оборудование для термообработки, мы выполняем снятие напряжений и обработку раствором для старения, чтобы устранить остаточное напряжение при печати. Мы отделяем подложку и удаляем опоры с помощью резки проволоки. Затем выполняется обработка на станках с ЧПУ для доводки деталей сборки, резьбы и сопрягаемых поверхностей, а также пескоструйная обработка и шлифовка в соответствии с требованиями к сборке.

3. Услуги по проверке готовой продукции и контролю качества

Оснащенные промышленным рентгеновским дефектоскопическим оборудованием, универсальными машинами для испытания на растяжение и координатно-измерительными машинами, мы можем проводить неразрушающий контроль внутренних дефектов, проверку механических свойств и полный контроль геометрических размеров и допусков компонентов. Ведется полный учет результатов проверок, чтобы гарантировать соответствие механических свойств и точности размеров компонентов стандартам эксплуатации.

4. Услуги технической поддержки

Мы оказываем техническую поддержку, включая разработку 3D-моделей, планирование процесса печати, оптимизацию процесса и мелкосерийное итеративное пробное производство. Это обеспечивает комплексную поставку от разработки до получения готовой продукции, сокращая затраты на аутсорсинг и производственный цикл.

Свяжитесь со мной здесь, если у вас есть другие вопросы

Свяжитесь с нашими экспертами, и мы позаботимся обо всех ваших опалубках с нуля.

Позвольте нам помочь вам с вашим проектом.

Подробнее

Связанные продукты