Да ли се различити метални материјали за штампање могу користити за поправку калупа?

1. Прилагођавање материјалних перформанси: од поправке једне ствари до побољшања њене функције
Главне ствари које треба да се уради да би се поправио калуп је да се поново учини геометријски исправним, да буде отпорнији на хабање, корозију и век трајања термичког замора. Различити материјали за штампање метала могу се прилагодити за различите функције поправке променом њиховог састава и побољшањем процеса штампања.
Серија од нерђајућег челика: приступачна опција за све поправке
Нерђајући челик 316Л је један од најпопуларнијих материјала за поправку калупа јер је робустан и отпоран на рђу. Има велики прозор за штампање, може лако да реагује на ласерску енергију, а ткиво које штампа је дебело. Добро функционише за фиксирање калупа који морају бити веома чисти, укључујући и оне који се користе за паковање хране и прављење шкољки за кућне апарате. На пример, компанија која производи кућне апарате користила је 3Д штампање од нерђајућег челика 316Л да поправи разделну површину калупа за убризгавање. Слој за поправку и подлога су имали металуршку снагу везе од 450 МПа, а отпорност на корозију хлоридних јона била је три пута боља од стандардне галванизације. Време које је потребно да се ствари поправе смањено је са 7 дана на 48 сати.
17-4ПХ мартензитни челик за отврдњавање се третира да би остарио, што чини да се фазе ојачања таложе. Има тврдоћу од ХРЦ45-55 и добар је за поправку ивица матрица за штанцање са великим оптерећењем. Ову супстанцу је користио одређени произвођач ауто делова да поправи прогресивне конвексне калупе, што их је учинило да трају 200.000 пута дуже и смањили трошкове поправљања једног комада за 60%.
Серија алатног челика: Велики корак напред у перформансама у врућим окружењима
Пошто може да издржи термички замор и стврдне, Х13 челик се често користи за фиксирање калупа за ливење-. У традиционалној поправци, Х13 челик захтева контролу величине својих зрна ковањем и топлотном обрадом. У 3Д штампању, с друге стране, технологија усмереног таложења енергије (ДЕД) може директно да генерише структуре малих зрна (АСТМ степен 8-10). 3Д штампање челика Х13 је коришћено за фиксирање језгра калупа за ливење под притиском за блок цилиндра мотора. Век топлотног замора слоја за поправку био је 12.000 пута дужи него код обичног заваривања. Не треба му даља топлотна обрада, што скраћује време испоруке на пола.
Д2 алатни челик има висок садржај угљеника и хрома (Ц 1,5%, Цр 12%) и тврдоћу по Роцквеллу од ХРЦ60 или више. Добар је за фиксирање резне ивице калупа за хладно штанцање. Један произвођач електронских конектора користио је 3Д штампање од челика Д2 да би поправио прецизне калупе за штанцање. Након поправке, висина шиљка је опала са 0,05 мм на 0,01 мм, а стопа сертификације производа порасла је са 92% на 98%.
Високо{0}}серија од легура за високе температуре: гаранција перформанси чак и у најгорим радним околностима
Високотемпературне легуре на бази никла-, као што је Инцонел 718, остају јаке на 650 степени и могу се користити за поправљање калупа за лопатице авионских мотора и ковање на високим{4}}има. Инцонел 718 ће вероватно покварити током традиционалних поправки због термичког пуцања. Међутим, 3Д штампа може зауставити формирање стубастог кристала и задржати стопу пуцања испод 0,1% променом тактике скенирања (таква ротација међуслојева од 67 степени) и густине енергије (80-100Ј/мм³). Произвођач авијације је користио Инцонел 718 за фиксирање калупа за ковање турбинских дискова. После 620 степени/10000 термичких циклуса, слој за поправку није напукао, а животни век калупа је продужен на три пута већи од оригиналног калупа.
Серија од легуре бакра: опција по мери за брзо ослобађање од топлоте
Легуре бакра, као што је ЦуЦрЗр, су одличне за причвршћивање система за хлађење калупа јер могу веома добро да проводе топлоту, са топлотном проводљивошћу од 200–300 В/(м · К). Због структурних ограничења, канал за расхладну воду у традиционалним процесима бушења ће се вероватно неравномерно хладити. Са 3Д штампањем можете одмах направити конформни канал за хлађење. Калуп браника аутомобила фиксиран је 3Д штампањем од легуре ЦуЦрЗр. Ово је учинило да круг воде за хлађење ради 40% боље, смањио време потребно за израду једног комада са 18 секунди на 12 секунди и смањио потрошњу енергије за 22%.
2. Прилагодљивост процеса: од појединачне поправке до композитне производње
Главна предност металних калупа за поправку за 3Д штампање је та што су довољно флексибилни да омогуће прецизну контролу перформанси поправке кроз заједнички дизајн материјала, техника и структура.
Ласерско селективно топљење (СЛМ): стандардна технологија за поправку са високом прецизношћу
СЛМ технологија користи ласерске тачке ширине од 25 до 50 μм да поправи ствари са врло малим дефектима, укључујући прецизне калупе. Приликом поправке калупа за паковање полупроводника, коришћена је СЛМ технологија за штампање слоја за поправку челика дебљине 17-4ПХ дебљине 0,05 мм са прецизношћу димензија од ± 0,02 мм и храпавостом површине Ра мањом или једнаком 0,8 μм. Након поправљања, калуп може да иде директно у производњу без потребе за поновним полирањем.
Топљење електронских зрака (ЕБМ): нови начин да се брзо и лако поправи{0}}легура на високим температурама
ЕБМ техника користи електронске зраке као извор топлоте за брзу израду прототипова материјала попут бакра и титанијума који добро рефлектују светлост у вакууму. Да би се поправио калуп за комору за сагоревање ракетног мотора, ЕБМ технологија је коришћена за штампање канала за хлађење од легуре ЦуЦрЗр. Ово је урађено брзином од 200 цм³/х, што је пет пута брже од СЛМ технологије. Поправни слој је имао густину од 99,9% и топлотну проводљивост која је била слична оној код отковака.
Усмерено таложење енергије (ДЕД): брзо решење за велике калупе
ДЕД технологија омогућава брзу поправку великих калупа уношењем праха у исто време. Добро функционише за поправљање огромне опреме као што су калупи за{1}}ливање под притиском и калупи за ковање. ДЕД технологија је коришћена за штампање слоја за поправку од челика Х13 на површини од 0,5м² на калупу за ковање за лежај ветротурбине. Време које је било потребно да се реши проблем смањено је са 15 дана на 72 сата, а снага везе између слоја за поправку и подлоге достигла је 500 МПа, што је оно што је потребно за подешавања ковања под високим{9}}притиском.
3. Употреба у пословању: Од поправљања ствари у области до управљања читавим животним циклусом
Технологија поправке металног 3Д штампања еволуирала је од поправке једног калупа до управљања животним циклусом калупа, стварајући затворени-систем затворене петље „превентивне поправке функционалне надоградње поновне производње“:
Превентивна поправка: одржавање које се заснива на подацима и врши се унапред
Поправка 3Д штампања може се обавити унапред стављањем сензора у калуп како би се пратиле ствари као што су температура и стрес у реалном времену, и коришћењем дигиталне технологије близанаца да се погоди где ће калуп отказати. Одређена компанија која производи делове за аутомобиле ставила је температурне сензоре у калупе за ливење-. Када температура језгра пређе критични ниво, поступак поправке 3Д штампе легуре ЦуЦрЗр почиње сам од себе. Ово чини да калуп траје 500.000 пута дуже него што би иначе.
Функционална надоградња: Размишљање о поправци као начину да се ствари побољшају
Током процеса поправке користимо нове структуре као што су конформно хлађење и лагана решетка да би калуп боље функционисао. У поправци калупа за ињектирање поклопца мобилног телефона, 3Д штампа је коришћена за додавање канала за хлађење који су оптимизовани за топологију у језгро калупа. Ово је смањило изобличење производа са 0,8 мм на 0,2 мм. Решеткаста структура је такође коришћена да смањи тежину калупа за 30% и његово коришћење енергије за 15%.
Обнова: вредна обнове у циркуларној економији
Коришћење технологије 3Д штампања за прераду поломљених калупа може смањити трошкове поправки на 40% цене нових калупа. У процесу прераде калупа за сечиво авионског мотора, истрошена шупљина је фиксирана 3Д штампањем легуре Инцонел 718. Након што је поправљен, калуп је радио 90% као и нови, а време потребно за поправку је од 3 месеца до 3 недеље, што је уштедело много новца на производњи.