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开拓批量生产的金属增材制造模式
上海市模具技术协会-上海模具信息网 时间:2019/8/31 17:19:08

随着越来越多制造厂商认识到金属增材制造 (AM) 工艺相比于传?#25104;?#35745;和制造技术的优势,专业的金属增材制造服务市场迅速发展起来。 3D Metalforge是一家新兴的增材制造企业,致力于为客户提供完整的端到端金属3D打印服务,实现批量生产复?#21360;?#20248;质的工业用途金属零件。选择优秀的金属增材制造系统是其制胜的关键。3D Metalforge对金属增材制造系统的需求包括必须具备全球支持,适应工业4.0,满足质量、灵活性和可靠性要求等等。


背景


金属增材制造公司3D Metalforge2016年底在新加坡成立,是3D Matters的姊妹公司。在东南亚地区,随着市场对高精度三维金属零件制造的需求迅速增长,许多增材制造企业拔地崛起,3D Metalforge就是其中一员。

3D Metalforge首席执行官,Matthew Waterhouse

市场对金属3D打印服务的需求急剧变化,正在从主打短期原型制造和一次成型转变为批量生产工业用途零件。

为满足市场需求,增材制造企业必需投资购入金属增材制造系统,打造专营金属3D打印的生产流程。

3D Metalforge首席执行官Matthew Waterhouse先生解释道:“客户从不太了解某些零件其实可以使用金属粉末直接打印,到认识到金属增材制造工艺相比于传统制造技术的优势,乃至金属增材制造工艺可以实现的零件复杂性和高质量,他们的成长速度堪称惊人。”

目前,3D Metalforge以其获得ISO认证的生产设备服务来自海洋、石油和天然气、精密工程和一般制造业等领域的客户?#28023;?/span>3D打印零件包括叶轮、天线支架、吊钩和旋转接头等等。

作为一家高度专业的增材制造企业,3D Metalforge为客户提供完整的端到端金属增材制造服务,涵盖咨询和诊断、零件设计或重新设计、优质零件打印和后处理工艺(热处理、锯切、喷砂、抛光和精加工)。

挑战

3D Metalforge选购金属增材制造系统的标?#25216;?#20005;,以应对快速发展变化的制造行业。面对众多的设备选择,3D Metalforge必须确保其选择的机器能够在当下以?#25300;?#26469;提供满足客户需求的服务。3D

Metalforge的选择标准如下:

• 通过打印样品展示增材制造系统生产各式各样高品质、高精度、高复杂度零件的能力。

• 增材制造系统制造商必须能够提供本地技术支持,包括售前和售后。

• 系统必须成熟可靠,因为系统可靠性对于生产工业用途零件至关重要。

• 系统必须操作简单、易于使用。

增材制造系统制造商还须具备丰富的制造工艺知识,并且清楚了解3D Metalforge的典型运营方式。

3D Metalforge还考虑到了即将来袭的工业4.0趋势,要求金属增材制造系统必须能够符合“工业4.0”的核心原则,包括数据透明性、连接性和人机界面。

Waterhouse先生说:“我们认为金属增材制造是工业4.0不可或缺的一部分,是未来制造业变革的?#30830;?#20891;。”在新加坡以及亚洲其他地区,具有前瞻性思维的企业都在全力迎战工业4.0潮流,我们的决策也需要体现这一点。”

解决方案

硬件和支持

雷尼绍的紧?#25307;?/span>AM 400增材制造系统正能突破重围,满足3D Metalforge的选择标准。AM 400的加工体积为250 mm x 250 mm x 300 mm,配备激光束直径仅为70 μm400 W激光系统,人机界面高度图形化、可视化。

AM 400秉承雷尼绍的“开放参数”理念,?#24066;?/span>3D Metalforge针对正在加工的金属粉末和特定打印件的几何形状?#26434;?#20248;化机器参数设置。系统具备一流的惰性气体环境,安装SafeChange™滤芯处理系统,可最大限度降低接触粉末和烟尘的可能性。

Waterhouse先生说道:“我们对雷尼绍的精密测量技术闻名已久。最重要的是雷尼绍通晓制造工艺,

了解材料设置、机器校?#23478;?#21450;我们对新型生产运营方式的要求。”

AM 400增材制造系统打印的超高品质样品甫一亮相就让我们十?#33268;?#24847;。我们认为金属3D打印技术和传统加工工艺是相辅相成的,而AM 400让我们清楚地看到它能如何帮助简化后处理程序。”

软件

在打印零件前,3D Metalforge首先使用Solid Works软件进行初始3D CAD设计,并在需要时利用Autodesk软件审查零件可打印性。

然后,再使用雷尼绍QuantAM加工文件处理软件优化支撑结构,摆正零件,并设置最终打印文件。接着便以AM 400方案完成绝大部分打印工作。

3D Metalforge还使用雷尼绍InfiniAM Central软件,这是一款专门设计的增材制造系统远程过程监控软件。InfiniAM Central?#24066;?#36817;乎实时地观察增材制造现场加工并查看历史加工数据,以高度图形化方式显示系统信息,方便进行直观、深入的分析。

结果

AM 400自安装调试完成后的18个月内是3D Metalforge的生产工厂内利用率最高的金属3D打印机。

Waterhouse先生评价说,AM 400的运行时间、精度和可靠性都非常好。

他例举了3D Metalforge如何向一家技术设备公司提供完整的端到端金属3D打印服务:“这家设备公司的诉求是优化其金属?#20449;?#38646;件,改善产品本身性能。因为使用传统制造技术无法实现预期设计目标,所以客户向我们寻求金属3D打印解决方案。”

由于零件的原始设计不适合增材制造,3D Metalforge首先对零件进行了重新设计。采用网状结构以减轻重量,并调整零件形状以摆正零件方便打印。他们打印了若干个产品原型,并?#26131;?#37197;到最终产品上进行测试,才最终敲定了零件设计。

截至目前,3D Metalforge已经在AM 400系统上打印了逾百个这类复杂的金属零件,质控合格率为100%。增材制造设计不仅减轻了零件重量,而且提高了零件性能。

3D Metalforge预计增材制造标准和认证领域将大有可为,而且市场对更高品质工业用途零件的需求将是未来发展趋势。随着越来越多的行业领域采纳增材制造技术,预期金属增材制造专用金属粉末的种类也将越来越多。

3D Metalforge希望继续购入更多增材制造系统,以生产更多尺寸规格的零件,使用更多种类的金属粉末。它还计划在高速增长的亚洲市场开设更多工厂。目前,3D Metalforge正在美国开拓市场、丰富解决方案,并且认为美国是其特色金属增材制造服务品牌最大的市场之一。




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