Блог

Jun 04, 2023

Снижение риска: металлургические аспекты 3D-печати

С точки зрения сырья производственная жизнь когда-то была намного проще. Если бы вы работали, например, в мастерской или на производственном предприятии, клиенты присылали бы вам распечатку и сообщали бы, сколько деталей им нужно.

С точки зрения сырья производственная жизнь когда-то была намного проще. Например, если вы работали в мастерской или на производственном предприятии, клиенты присылали вам распечатку, сообщали, сколько деталей они хотят, как скоро они им понадобятся (обычно на следующей неделе) и, если вам повезет, целевую цену.

Там в основной надписи будет указано 316 SS или 6061-T6, аккуратно указывая, из какого металла должны быть изготовлены болты, кронштейны или шкафы. Вы позвоните в местный сталелитейный завод, узнаете цену, выясните, сколько будет стоить производство деталей, и отправите свое предложение. Легкий.

Когда пришло время изготавливать деталь, уже не было никаких опасений по поводу таких вещей, как прочность на разрыв и структура зерен. Какой бы металл ни попал в станок, через несколько минут или часов он появился, отличаясь по форме, но практически невредимый с металлургической точки зрения. Вы не могли подавать слишком быстро или сгибать слишком сильно, и пока вы хранили копию сертификатов поставщика на материалы, любой выход продукта из строя из-за пористости или трещин под напряжением через пять лет был проблемой сталелитейного завода, а не вашей.

Уже нет. По мере того как индустрия 3D-печати трансформируется из отрасли, производящей только прототипы, в индустрию, занимающуюся производством конечных, часто критически важных деталей, ее специалисты оказываются ответственными за гораздо большее, чем просто точность продукта; они также несут все большую ответственность за его структурную целостность.

Подумайте об этом: в отличие от большинства станков с ЧПУ, где «заливка углей» для увеличения производительности может привести к поломке концевой фрезы или, возможно, к перелету детали через цех, увеличение скорости печати на аддитивной машине с металлическим порошковым слоем почти наверняка создаст пористость, расслоение или остаточное напряжение. Если вам повезет, эти виды отказов не приведут ни к чему иному, как к списанию детали, но они также могут привести к критическому отказу через несколько лет.

Что тогда?

Не поймите меня неправильно. Я не хвалю себя за осознание этой потенциальной проблемы. Я уверен, что медицинские, промышленные и особенно аэрокосмические инженеры во всем мире сталкиваются с этой проблемой каждый день, отсюда строгий упор на жесткий контроль процессов, включая надежное программное обеспечение для сборки, поточную метрологию и строгие процедуры обращения с материалами. Именно поэтому компьютерная томография критически важных для полета деталей стала рутиной, поскольку выявление внутренних дефектов возможно только посредством неразрушающего контроля.

Аналогичные аргументы можно привести и в отношении полимерных деталей, хотя ставки, вероятно, менее высоки, чем в случае с металлическими деталями. В любом случае, сообщение должно быть ясным: если вы или владелец вашего магазина думаете об инвестировании в 3D-печать для прототипирования, оснастки или производства с низким уровнем риска и небольшими объемами, сделайте это. Для этого по-прежнему требуется немалое количество знаний, но обучение – это всегда хорошо (по крайней мере, так говорила мама).

Но если вы мечтаете стать следующим поставщиком деталей, напечатанных на 3D-принтере, для Boeing, Halliburton или Johnson & Johnson, действуйте осторожно. На кону стоят жизни.