In laser 3D, thường được gọi là sản xuất phụ gia dựa trên laser (AM), đang thay đổi cơ bản ngành công nghiệp hiện đại bằng cách cung cấp độ chính xác không sánh ngang, tính linh hoạt của vật liệu,và lợi ích bền vững sâu sắcCông nghệ này vượt ra ngoài các phương pháp trừu truyền thống (như mài hoặc cắt) để chế tạo các bộ phận từng lớp, đó là lý do tại saolợi ích của in laser 3D trong sản xuất phụ giaBa lợi thế hấp dẫn nhất cho các kỹ sư và quản lý sản xuất là: độ chính xác của các thành phần, giảm tới 90% chất thải vật liệu,và khả năng làm việc với các vật liệu hiệu suất cao như siêu hợp kim.
Đối với các ứng dụng công nghiệp có đặc điểm kỹ thuật cao, chất lượng thành phần không thể thương lượng.Các quy trình AM dựa trên laser như Laser Powder Bed Fusion (LPBF) cung cấp sự kiểm soát cần thiết để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của hàng không vũ trụ, y tế, và kỹ thuật ô tô.
In laser 3D cho phép các kỹ sư đạt được độ khoan dung cực kỳ chặt chẽ.mà chính xác tan chảy và hợp nhất các loại bột kim loại trong sự sắp xếp hoàn hảo lớpCái này.độ chính xác in laser 3D cho cấy ghép y tếvà các thiết bị nhạy cảm khác là rất quan trọng bởi vì các lỗi hình học nhỏ có thể dẫn đến sự cố thành phần.Lớp theo lớp hợp nhất đảm bảo rằng các bộ phận phù hợp với kích thước tập tin thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) với độ trung thực đặc biệt.
Môi trường được kiểm soát của máy AM đảm bảotính nhất quán trong in 3D từng lớpMỗi thành phần được sản xuất trong cùng một lô duy trì chất lượng nội bộ đồng nhất, giảm sự biến đổi thường thấy trong sản xuất truyền thống.chuyển AM từ một công cụ tạo mẫu sang một công nghệ sản xuất đáng tin cậy choCác bộ phận in 3D chất lượng cao.
Một trong những lợi thế cạnh tranh lớn nhất của in laser 3D là sự đa dạng của các vật liệu mà nó có thể xử lý, mở rộng đáng kể khả năng sản xuất cho các kỹ sư.
Laser sợi là công nghệ hỗ trợ trong nhiều hệ thống AM kim loại. Những laser chuyên dụng này cung cấp chất lượng chùm tia cao và sức mạnh nhất quán cần thiết cho việc nóng chảy và hợp nhất chính xác các bột.Khả năng này rất cần thiết để tạo rain 3D các thành phần kim loại cường độ cao, bao gồm các vật liệu thách thức như titan và nhôm.laser sợi trong sản xuất phụ giađặc biệt hiệu quả ởPhối hợp laser của siêu hợp kim và bột kim loại, vật liệu cần thiết cho môi trường nhiệt độ và căng thẳng cực cao trong hàng không vũ trụ và sản xuất điện.
Các hệ thống AM thế hệ mới nhất thường sử dụnglaser có thể điều chỉnh cho các ứng dụng khác nhauSự linh hoạt này cho phép các nhà sản xuất chuyển đổi giữa các hợp kim khác nhau và độ dày vật liệu mà không cần thay đổi máy móc lớn.Công nghệ laser cơ bản cũng có khả năng xử lý polyme kỹ thuật, cho phépsử dụng laser sợi cho nhựa kỹ thuậttrong các ứng dụng cần độ bền và đặc tính.
Sự bền vững là một chỉ số quan trọng cho các đội ngũ mua sắm và hoạt động hiện đại.Bằng chứng định lượng về trách nhiệm môi trường và tiết kiệm chi phí thông qua hiệu quả.
Quá trình bổ sung, theo định nghĩa, chỉ sử dụng vật liệu cần thiết để xây dựng bộ phận.có thể cắt và phế hủy đến 90% nguyên liệu khối thôSự so sánh này cho thấy giá trị to lớn củagiảm 90% chất thải vật liệu trong sản xuấthiệu quả vật liệu này trực tiếp chuyển thành chi phí thấp hơn và hỗ trợsản xuất bền vững in 3Dthực hành.
Ngoài việc tiết kiệm vật liệu, quy trình AM có thể hiệu quả năng lượng hơn đáng kể.Bộ Năng lượng ước tính rằng việc áp dụng rộng rãi AM có thể làm giảm sử dụng năng lượng sản xuất gần 50% trong một số lĩnh vựcMột nghiên cứu trường hợp đáng chú ý là Boeing 787 Dreamliner, nơi các thành phần in 3D đã góp phần giảm đáng kể chất thải và khí thải carbon.Hiệu quả này cung cấp một con đường mạnh mẽ để đạt được mộtgiảm lượng khí thải carbon trong sản xuất phụ giacho các nhà sản xuất trên toàn cầu.
In laser 3D thu hút trực tiếp những người ra quyết định kinh doanh bằng cách cung cấp những cải tiến hấp dẫn về hiệu quả hoạt động vàTổng chi phí sở hữu (TCO).
Xây dựng nguyên mẫu truyền thống thường liên quan đến thời gian dẫn đầu dài cho công cụ và thiết lập sản xuất.Thiết kế có thể được thử nghiệm và tinh chỉnh nhanh chóngthời gian giao dịch ngắn hơnvà nhiều hơn nữachế tạo nguyên mẫu nhanh hiệu quả về chi phí bằng in laser 3DTốc độ này rất quan trọng để duy trì lợi thế cạnh tranh và đạt đượcphát triển sản phẩm nhanh hơn với in 3D.
Một trong những lợi ích hiệu quả lớn đến từ khả năng hợp nhất nhiều bộ phận thành một thành phần phức tạp duy nhất.sản xuất các bộ phận phức tạp trong một bước duy nhất, các nhà sản xuất loại bỏ lao động, thời gian lắp ráp và quản lý hàng tồn kho liên quan đến các thành phần đa bộ phận.Tiết kiệm chi phí sản xuất phụ gia về công cụ và lắp ráp.
In 3D bằng laser cung cấp sự tự do thiết kế vô song, cho phép các kỹ sư tạo ra các thành phần không thể thực hiện bằng các phương pháp truyền thống.
Tự do thiết kế trong sản xuất phụ giacó nghĩa là các kỹ sư có thể tạo ra các tính năng nội bộ phức tạp, chẳng hạn như các kênh làm mát nội bộ, tiết kiệm trọng lượngcấu trúc lưới, và hình dạng hữu cơ, tối ưu hóa.hình học phức tạp, lưới in 3Dcho phép các bộ phận vừa nhẹ hơn, mạnh hơn và hiệu quả nhiệt hơn.
-
Không gian:Các công ty như SpaceX phụ thuộc rất nhiều vào AM, sử dụng nó cho các bộ phận động cơ tên lửa. Quá trình này cho phép họ tối ưu hóa tỷ lệ lực đẩy so với trọng lượng đáng kể.
-
Y tế:Sản xuất giày dép tùy chỉnh bằng in 3D cho phép chỉnh sửa tùy chỉnh và các thành phần giày thể thao hiệu suất cao phù hợp với dữ liệu sinh trắc cá nhân.
-
R&D:Nghiên cứu học thuật, chẳng hạn như dự án LaserFactory của MIT, chứng minh khả năng in và lắp ráp các thiết bị điện cơ đầy đủ chức năng, bao gồm cả máy bay không người lái, trong một bước duy nhất.
Cáclợi ích của in laser 3D trong sản xuất phụ giarõ ràng: độ chính xác cao hơn, khả năng vật liệu rộng lớn, và hiệu quả kinh tế và môi trường hấp dẫn.các ngành công nghiệp có khả năng đổi mới nhanh hơn, giảm chất thải lên đến 90% và tạo ra các bộ phận tối ưu trước đây được coi là không thể.
Nếu nhóm của bạn đã sẵn sàng để chuyển từ đánh giá đến thực thi, bước tiếp theo là một phân tích sâu về cách công nghệ này có thể ảnh hưởng cụ thể đến số liệu hoạt động của bạn.Yêu cầu kiểm toán ứng dụngđể tính toán TCO và ROI để tích hợp Laser AM vào đường ống sản xuất hiện tại của bạn.