قالب حقن بتبريد مطابق مطبوع ثلاثي الأبعاد من المعادن بتقنية SLM
قالب متكامل مع قنوات مياه مدمجة غير منتظمة الشكل، مما يلغي الحاجة إلى التفكيك والحفر والحز. يمكن تصميمه كقناة مياه تبريد متوافقة، تتوافق تمامًا مع محيط تجويف المنتج. وهذه هي الميزة الهيكلية الأساسية للطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث لا يمكن للحفر التقليدي تحقيق مثل هذه الأنابيب المحيطة غير المنتظمة. تكون قنوات المياه متسقة مع سطح المنتج، مما يؤدي إلى التخلص من مناطق التبريد الميتة، وتقليل وقت تبريد الحقن بنسبة 30% إلى 55%، وزيادة كفاءة الإنتاج بأكثر من 35%. يعمل توزيع درجة الحرارة الموحد في جميع أنحاء القالب على حل عيوب قولبة الحقن بشكل فعال مثل صفحة الاعوجاج وعلامات الانكماش والفقاعات والتكسير، مما يحسن الإنتاج بشكل ملحوظ. يقلل تبديد الحرارة الموحد من تآكل التعب بسبب تناوب درجات الحرارة الساخنة والباردة، مما يزيد من عمر العفن بنسبة 30% إلى 50% مقارنة بقنوات المياه التقليدية ذات الفتحات المستقيمة.
يستخدم على نطاق واسع في قوالب الحقن لعلب الأجهزة، والأجزاء البلاستيكية للسيارات، والأجزاء البلاستيكية الإلكترونية الدقيقة، والأجزاء غير المنتظمة للضروريات اليومية، خاصة بالنسبة للمنتجات ذات التجويف العميق والجدران الرقيقة والمنحنية غير المنتظمة التي يصعب تبريدها.
مواد قابلة للطباعة
يمكنها تشكيل أكثر من 50 نوع من المواد، بما في ذلك AlSi10Mg، AlSi7Mg، TC4، TA15، GH4169، GH3625، GH5188، GH3128، GH3536، 304، 316L، 17-4PH، H13، 18Ni300، CX، وCoCrMo.
يمكن التحكم في دقة المنتجات بشكل عام أقل من 0.05 مم، ويمكن أن تصل الكثافة إلى 99.5-99.97%، وخشونة السطح Ra 5-9 ميكرومتر. يوضح الجدول أدناه خصائص المواد المعدنية شائعة الاستخدام باستخدام تقنية الذوبان بالليزر الانتقائية:
|
اسم المادة المعدنية |
316L الفولاذ المقاوم للصدأ |
سبائك الألومنيوم AlSi10Mg |
سبائك التيتانيوم TC4 |
MS1 العفن الصلب |
سبائك فائقة GH4169 قائمة على النيكل |
|
قوة الشد القصوى (Rm) |
620 ± 50 ميجا باسكال |
345±10MPa (XY) 350 ± 10 ميجا باسكال (ض) |
1050 ± 20 ميجا باسكال |
1950±100MPa |
1400 ± 100 ميجا باسكال |
|
قوة الخضوع (Rp0.2) |
560 ± 50 ميجا باسكال |
230±15MPa (XY) 230 ± 15 ميجا باسكال (ض) |
1000 ± 20 ميجا باسكال |
1990 ± 100MPa |
1150 ± 100 ميجاباسكال |
|
صلابة |
85HRB |
- |
- |
50-56HRC |
47HRC |
|
استطالة (أ٪) |
36 ± 4% |
12±2% (س ص) 11±2% (ض) |
14±1% (س ص) 15±1% (ض) |
4±2% |
15±3% |
|
نطاق التطبيق: |
الشدات المعدنية، وتركيبات الأدوات، وأجزاء الصفائح المعدنية المعقدة وغيرها من المنتجات |
أجزاء الإسكان ذات متطلبات قوة الضغط المنخفضة لتقليل الوزن، ومكونات تبديد الحرارة في السيارات، وما إلى ذلك. |
مكونات عالية القوة وخفيفة الوزن لسيارات السباق والسيارات الرياضية |
يستخدم بشكل رئيسي لتصنيع القوالب البلاستيكية ذات الدقة العالية، سطح المرآة الفائقة، التجاويف المعقدة والمقاطع العرضية الكبيرة |
الأقراص، الحلقات، الأعمدة، الشفرات، السحابات، المكونات المرنة، خطوط أنابيب الغاز، عناصر الختم، إلخ. |
خصائص المواد المذكورة أعلاه هي قيم اختبار لقطع العمل المطبوعة ثلاثية الأبعاد في "حالة المعالجة بالحرارة". بالإضافة إلى خصائص المواد شائعة الاستخدام المذكورة أعلاه، يمكن لفريق تصنيع المواد المضافة في Jingye تطوير حزم معلمات عملية الطباعة للمواد الجديدة وفقًا لاحتياجات العملاء.
سيناريوهات تطبيق المنتج
حاليًا، يتم تطبيق تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في مجال الطيران والقوالب الصناعية والإلكترونيات والطاقة والتعليم والبحث العلمي وغيرها من المجالات. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتطبيقات ناضجة في الحياة اليومية، مثل تصنيع قطع غيار السيارات، وقنوات التبريد المتوافقة/قوالب اللدائن الحرارية، وزراعة العظام.
حل نقاط الضعف لدى العملاء
1. صناعة القوالب
نقطة الألم 1: التبريد غير المتساوي في قوالب الحقن وقوالب الصب، وتزييف المنتج، والقولبة البطيئة؛ توفر قنوات التبريد المتوافقة SLM تحكمًا موحدًا في درجة الحرارة، مما يقلل العيوب بشكل كبير؛
نقطة الألم 2: يصعب معالجة إدخالات القالب المعقدة وغير المنتظمة ولها دورات طويلة؛ تقوم SLM بقولبة الحشوات مباشرةً، مما يؤدي إلى التخلص من عمليات الطحن المتعددة.
2. الفضاء الجوي
نقطة الألم 1: عدم كفاية تبريد مكونات المحرك ذات درجة الحرارة العالية، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة الحرارية؛ تعمل قنوات التبريد المعقدة المتكاملة على تحسين كفاءة الاحتراق؛
نقطة الألم 2: الوزن الزائد للطائرة يحد من القدرة الاستيعابية؛ هياكل شعرية خفيفة الوزن تقلل الوزن بشكل كبير.
نقطة الألم 3: فشل التسرب والاهتزاز أثناء تجميع أجزاء متعددة؛ القالب المتكامل يزيل نقاط الضعف في اللحامات.
3. طب العظام وطب الأسنان
نقطة الألم 1: عدم التطابق بين الأطراف الاصطناعية القياسية وعظام المريض، مما يؤدي إلى ارتخاء ما بعد العملية الجراحية؛ تعمل البنية المسامية المحاكاة الحيوية المخصصة لـ SLM على تحسين نمو العظام.
نقطة الألم 2: لا يمكن تصنيع سقالات الاندماج المسامية باستخدام العمليات التقليدية؛ تكون الغرسات عرضة للحماية من الإجهاد وهشاشة العظام.
4. تبديد حرارة الطاقة الجديدة (سبائك الألومنيوم)
نقطة الألم: تخطيط أنبوب تبديد الحرارة التقليدي محدود، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة تبديد الحرارة؛ مجموعة تبديد الحرارة غير المنتظمة الكثيفة المصبوبة من قطعة واحدة SLM تضاعف سعة التبادل الحراري.
مقارنة المزايا التقنية
يقارن الجدول التالي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية SLM مع تقنيات التصنيع المضافة الأخرى:
|
عملية المقارنة |
المزايا |
العيوب |
|
مقابل DED (تغذية مسحوق الليزر) |
1. دقة تشكيل عالية وجودة سطح ممتازة، قادرة على تصنيع هياكل دقيقة مثل قنوات التدفق الصغيرة والشبكات ذات الجدران الرقيقة؛ 2. يوفر صهر طبقة المسحوق كثافة أعلى للجزء مع عدد أقل من العيوب الداخلية. 3. أداء التشكيل المتسق للأجزاء الفردية، مناسب للنماذج الأولية للمكونات الصغيرة والمتوسطة الدقة. |
1. أبعاد بناء محدودة، غير قادرة على معالجة المكونات الكبيرة؛ 2. ارتفاع تكاليف المعدات والمساحيق المعدنية، وضعف الكفاءة الاقتصادية للأجزاء كبيرة الحجم؛ 3. غير قادر على إصلاح أو تكسية الأجزاء الموجودة.
|
|
مقابل EBM (ذوبان شعاع الإلكترون) |
1. دقة تشكيل وتشطيب سطحي أعلى بكثير من EBM، مما يتطلب بدلًا أقل لما بعد التصنيع؛ 2. لا حاجة إلى غرفة مفرغة، صيانة أبسط للمعدات، نطاق أوسع من المواد المتاحة (الألومنيوم، النحاس، الفولاذ القالب كلها متوافقة)؛ 3. سرعة طباعة أكثر استقرارًا مع إنتاجية أعلى للأجزاء صغيرة الحجم. |
1. يؤدي التبريد السريع بالليزر إلى ارتفاع الضغط المتبقي داخل الأجزاء، لذلك تكون المعالجة الحرارية إلزامية؛ 2. ارتفاع خطر التشقق الناتج عن الإجهاد في طباعة السبائك الفائقة مقارنةً بـ EBM.
|
|
مقابل MIM (قولبة حقن المعادن) |
1. لا يتطلب تطوير قالب الحقن، تكلفة منخفضة ومهلة قصيرة للقطع الفردية والدفعات الصغيرة وتكرارات المنتج الجديد؛ 2. تمكين الهياكل المعقدة بما في ذلك قنوات التبريد المتوافقة الداخلية والشبكات المجوفة التي لا يمكن تحقيقها بواسطة MIM؛ 3. خصائص ميكانيكية أفضل مع كثافة قريبة من المطروقات، تنطبق على المكونات الحاملة التي تعمل تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع. |
1. ارتفاع تكلفة الوحدة للأجزاء الصغيرة القياسية المنتجة بكميات كبيرة مقارنة بـ MIM؛ 2. كفاءة إنتاج أقل من MIM، غير مناسبة للإنتاج الضخم بحجم 100000 قطعة. |
|
مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد غير المعدنية (FDM/SLA) |
1. الأجزاء المعدنية الكاملة ذات القوة المتميزة، مقاومة درجات الحرارة العالية، مقاومة التآكل، التوصيل الحراري والكهربائي؛ 2. يمكن تطبيقها مباشرة على الأدوات والقوالب والهياكل الحاملة للفضاء لتلبية شروط الخدمة الصناعية الحاملة. |
1. تكاليف عالية للغاية للمعدات والمسحوق المعدني والتشغيل اليومي؛ 2. سير العملية معقد، ويتطلب إجراءات مساعدة متعددة بما في ذلك المعالجة الحرارية، واكتشاف العيوب، وما بعد التصنيع. |
توضح المقارنة في الجدول أعلاه أن المزايا الشاملة لتقنية SLM هي:
1. دقة عالية وتعبير تفصيلي قوي. أقوى قدرة على دمج التجاويف الداخلية المعقدة وصب المصفوفة النقطية خفيفة الوزن؛
2. كثافة معدنية عالية وخصائص ميكانيكية ممتازة. مناسبة للقوالب، والفضاء، والأجزاء الطبية الدقيقة؛
3. تغطية مادية واسعة. يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ، والتيتانيوم، والألومنيوم، والسبائك ذات درجة الحرارة العالية، والفولاذ القالب؛
4. ارتفاع معدل استخدام المواد المعدنية الثمينة. بالإضافة إلى المعالجة الحرارية الخاصة، والتصنيع الآلي، ومعدات الاختبار، يمكن تسليم المنتجات النهائية بطريقة متكاملة.
الحالات الناجحة
1. SLM Metal 3D قالب حقن التبريد المطابق المطبوع:
قالب متكامل مزود بقنوات تبريد مدمجة غير منتظمة الشكل، مما يلغي الحاجة إلى التفكيك والحفر والحز. يمكن تصميمها كقناة تبريد متوافقة، تتوافق تمامًا مع محيط تجويف المنتج. وهذه هي الميزة الهيكلية الأساسية للطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث لا يمكن للحفر التقليدي تحقيق مثل هذه الأنابيب المحيطة غير المنتظمة. تكون قنوات المياه متساطحة مع سطح المنتج، مما يؤدي إلى التخلص من مناطق التبريد الميتة، وتقليل وقت تبريد الحقن بنسبة 30% إلى 55%، وزيادة كفاءة الإنتاج بأكثر من 35%. يعمل توزيع درجة الحرارة الموحد في جميع أنحاء القالب على حل عيوب قولبة الحقن بشكل فعال مثل الاعوجاج وعلامات الانكماش والفقاعات والتكسير، مما يحسن الإنتاج بشكل ملحوظ. يقلل تبديد الحرارة الموحد من تآكل التعب بسبب تناوب درجات الحرارة الساخنة والباردة، مما يزيد من عمر العفن بنسبة 30% إلى 50% مقارنة بقنوات المياه التقليدية ذات الفتحات المستقيمة.
يستخدم هذا النوع من المنتجات على نطاق واسع في قوالب الحقن لعلب الأجهزة، والأجزاء البلاستيكية للسيارات، والأجزاء البلاستيكية الإلكترونية الدقيقة، والأجزاء غير المنتظمة للضروريات اليومية، خاصة بالنسبة للمنتجات ذات التجويف العميق والجدران الرقيقة والمنحنية غير المنتظمة التي يصعب تبريدها.
2. تصميم خفيف الوزن:
لقد قمنا بطباعة مكون من قطعة واحدة للعميل، يتميز بطبقة معدنية رقيقة الجدران مزدوجة الطبقة ونواة شبكية داخلية مكعبة صلبة ثلاثية الأبعاد. يبلغ قطر قضيب الشبكة 0.5 مم فقط. يتم تشكيلها في قطعة واحدة باستخدام SLM (صفائح معدلة بالسيليكون) بدون أي طبقات لاصقة أو ملحومة. يؤدي هذا إلى تقليل الوزن بنسبة 30% إلى 50% مع الحفاظ على نفس صلابة الانحناء. كما أنه يجمع بين وظائف متعددة مثل الحمل، وخفة الوزن، وتبديد الحرارة، وامتصاص الطاقة.
الخدمات المقدمة
نحن مزود خدمة احترافي شامل للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد SLM، ودمج تصميم النماذج ومعالجتها، وتشكيل المعادن، والمعالجة الحرارية، والتصنيع الدقيق، والفحص غير المدمر/الميكانيكي/الأبعاد. يمكننا تخصيص الأسطح الشبكية، وقنوات التبريد المتوافقة، والأجزاء المعدنية الدقيقة المعقدة في مجال الطيران، مع الإنتاج الداخلي وتسليم المنتجات النهائية.
1. خدمات معالجة القوالب المضافة
باستخدام تقنية الصهر بالليزر الانتقائي (SLM)، يمكننا معالجة المساحيق المعدنية مثل Ti6Al4V، وAlSi10Mg، و316L، و18Ni من الفولاذ المارتنسيتي، وسبائك GH ذات درجة الحرارة العالية، والنحاس والكروم والزركونيوم. يمكننا تشكيل جلود الشطائر الشبكية بشكل متكامل، وقنوات التبريد المتوافقة المدمجة، وأجسام الصمامات الهيدروليكية المتكاملة، والهياكل الطوبولوجية خفيفة الوزن، ومكونات التبادل الحراري ذات درجة الحرارة العالية، والمزروعات الطبية المسامية - وهي أجزاء يصعب تصنيعها باستخدام العمليات التقليدية. نحن ندعم نماذج البحث والتطوير الأولية المكونة من قطعة واحدة والإنتاج بكميات صغيرة إلى متوسطة من الأجزاء الوظيفية.
2. خدمات ما بعد المعالجة
باستخدام معدات المعالجة الحرارية الخاصة بنا، نقوم بإجراء تخفيف الضغط وحل علاجات الشيخوخة للتخلص من إجهاد الطباعة المتبقي. نقوم بفصل الركيزة وإزالة الدعامات عن طريق قطع الأسلاك. يتم بعد ذلك استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لإنهاء مراجع التجميع والخيوط وأسطح التزاوج، بالإضافة إلى السفع الرملي والطحن لتلبية متطلبات التجميع.
3. خدمات فحص المنتج النهائي ومراقبة الجودة
من خلال تجهيزنا بمعدات الكشف عن العيوب الصناعية بالأشعة السينية، وآلات اختبار الشد العالمية، وآلات القياس المنسقة، يمكننا إجراء اختبارات غير مدمرة للعيوب الداخلية، واختبار الخصائص الميكانيكية، والفحص الكامل للأبعاد الهندسية وتفاوتات المكونات. يتم الاحتفاظ بسجلات الفحص الكاملة للتأكد من أن الخواص الميكانيكية ودقة الأبعاد للمكونات تلبي معايير الاستخدام.
4. خدمات الدعم الفني
نحن نقدم الدعم الفني بما في ذلك تصميم النماذج ثلاثية الأبعاد، وتخطيط عملية الطباعة، وتحسين العمليات، والإنتاج التجريبي التكراري بكميات صغيرة. وهذا يتيح التسليم الشامل من التصميم إلى المنتجات النهائية المؤهلة، مما يقلل من الاستعانة بمصادر خارجية وتقصير دورة الإنتاج.
تواصل معي هنا لأي أسئلة أخرى
تواصل مع خبرائنا وسنتمكن من تلبية جميع احتياجاتك من النماذج من الصفر.
دعنا نساعدك في مشروعك.
منتجات ذات صلة
الملاحة
الملاحة
تواصل معنا
تيلي.: +86 0311 8289 8906 / +86 150 3207 1231
بريد إلكتروني: jyzczz@hbjyjt.com
فاكس: +86 311 8289 8906
العنوان: Jingye Industrial Park, Nandian Town, Pingshan County, Shijiazhuang City, Hebei Province, China