Менаџери набавке и дизајнери се изнова сусрећу са истим проблемом. Зупчаник, седиште лежаја, вођица транспортера или хидраулична компонента почињу да се троше брже него што се очекивало под високим{1}}трењем и великим оптерећењима. Одједном линија стаје, делови за хитне случајеве се наручују по премиум ценама, а распоред производње клизи. Подаци из индустрије наводе да је просечна цена непланираног застоја близу 260.000 долара по сату у производњи, док годишње одржавање рутински износи између 2% и 5% вредности заменске имовине фабрике. Велики део тог трошења долази до превременог хабања. Одабир правог материјала за металне 3Д штампане компоненте у фази пројектовања је и даље најефикаснији начин за смањење тих губитака.
Зашто је отпорност на хабање важна у индустријским деловима
Уобичајени сценарији ношења
Зупчаници за пренос са великим{0}}им циклусом, кућишта лежајева са континуалним оптерећењем, абразивни транспортни ваљци и хидраулични вентили-изложени течности, сви се суочавају са мешавином хабања адхезивом, абразивом и нагризањем. Када површински материјал почне да нестаје, отварају се зазори, повећавају се вибрације и квар се убрзава.
Прави трошак ношења
Цена резервног дела је само видљиви врх. Хитни рад, убрзани транспорт, отпад настао током поновног покретања, логистичке казне и прековремени рад брзо умножавају стварну цену. Биљке заглављене у реактивном режиму често се налазе на вишем крају распона вредности од 2–5% одржавања-до-активе{6}}. Они који раније наводе издржљивије компоненте обично остају ближе опсегу од 1,5–2,5% који циља операције светске{10}}
Метални материјали у поређењу са отпорношћу на хабање
Три материјалне породице доминирају практичним одлукама заМеталне 3Д штампане компоненте.
Нерђајући челик
316Л и 17-4ПХ остају радни коњи за општу индустријску употребу. 316Л нуди одличну отпорност на корозију, али остаје релативно мекан. 17-4ПХ може се термички-обрадити на око 40 ХРЦ и даје бољу чврстоћу за умерено оптерећене површине. Обе су исплативе почетне тачке када је окружење мешано хемијско и механичко, а не чиста висока абразија.
Легуре титанијума
Ти-6Ал-4В пружа изванредну снагу-однос-тежине и солидне перформансе корозије. Тврдоћа обично пада средином -30-их ХРЦ након обраде. Сјаји када је смањење тежине битно – роботски крајњи ефекти, носачи мобилне опреме или ваздушни елементи – али чиста отпорност на клизање је секундарна. Већа цена материјала га обично ограничава на апликације где се масовна уштеда исплати сама за себе.
Кобалт хром и алатни челици
За најтежи клизни или абразивни контакт, ово су-избори. Кобалт-хром (ЦоЦрМо) рутински достиже 38–55 ХРЦ и комбинује високу отпорност на хабање са добрим корозивним понашањем. Челици за алате као што су Х13, А2 или Д2 могу да се очврсну изнад 50–60 ХРЦ и дају највећу отпорност на хабање за калупе,{11}}зупчанике високог оптерећења и алате за обликовање. Када је животни век под великим трењем примарни захтев, ове легуре су најјачеМатеријал за 3Д штампање отпоран на хабањеопције које су тренутно доступне у масовној производњи.
У смислу рангирања, нерђајући материјал покрива свакодневну употребу, титанијум се бави лаким структуралним потребама, а кобалт-хром или алатни челик покривају случајеве екстремног хабања. Стварна тврдоћа и век трајања и даље зависе од термичке обраде, постигнуте густине и завршне обраде површине.
Како процеси густих адитива побољшавају перформансе хабања
Иако је Мулти Јет Фусион најпознатији по деловима од полимера високе{0}}густине, исти принципи{1} вођени густином важе за металне процесе који се користе за индустријске хабајуће компоненте-ласерски прах- фузију слоја и млазирање металног везива. Релативна густина изнад 99% нагло смањује порозност која може деловати као покретач пукотина под цикличним оптерећењем и хабањем. Контролисане микроструктуре плус опционо топло{7}}изостатичко пресовање додатно повећавају површинску тврдоћу и век трајања.
Комплексне унутрашње карактеристике{0}}конформно хлађење, ојачање решетком или топологија-оптимизоване путање оптерећења-могу да се направе као појединачни делови. То елиминише вијчане или заварене спојеве који сами постају тачке хабања. Технологија Рапид Прототипе омогућава инжењерима да штампају кандидатску геометрију, изводе реалне тестове трења и оптерећења, прецизирају дизајн или материјал и пређу на обим производње без чекања на традиционалну алатку. Комбинација скраћује развојне циклусе и истовремено повећава изгледе да ће коначно решење услуге 3Д штампања издржљивих металних делова испунити животне циљеве.
Индустријска МЈФ штампасама по себи је и даље углавном полимерна рута, али многе фабрике га користе за функционалне прототипове хабања или умерене{0}}водиче полимера пре него што се посвете металу. Брзина и изотропија МЈФ-а чине га практичним првим филтером у петљи за валидацију.
Стварни-Светски случај: Продужење животног века на материјалу-опрема за руковање
Произвођач аутоматских{0}}система за руковање материјалом суочавао се са поновљеним кваровима склопа за висок-водич циклуса и носач{2}}лежаја. Конвенционално обрађени нерђајући делови су трајали само три до четири месеца у непрекидном раду, стварајући честа непланирана заустављања и растући инвентар-резервних делова.
Тим је прешао на метални 3Д-штампани кобалт-хромирани дизајн са оптимизованим параметрима процеса за густину и интегритет површине. Карактеристике унутрашњег укрућења које би захтевале секундарну монтажу изграђене су у једном комаду. Подаци са терена у наредних осамнаест месеци показали су да је век трајања продужен преко 18 месеци у истом циклусу рада, непланирани застоји на тој станици су опали за отприлике 60%, а после{7}}и интервенције у вези са тим делом су нагло опале. Већи јединични трошак штампане компоненте надокнађен је у прва два циклуса замене.
Индустри Рецогнитион
Главне техничке изложбе и индустријска удружења настављају да приказују производњу металних адитива за функционалне делове{0}}критичне за хабање. Технологија је очигледно прешла преко чистог прототипа у поуздану производну употребу за многе индустријске примене.
Како одабрати поузданог произвођача металне 3Д штампе
Капацитет и опрема
Потражите произвођача металне 3Д штампе или фабрику за металну 3Д штампање по мери која покреће индустријске-системе способне за доследну густину и квалитет површине од прототипа до обима производње. Добављачи који такође користе индустријске МЈФ платформе за штампање могу да руководе мешаним полимерним-и-програмима и брзом скалирању када обим расте.
Сертификација материјала и процеси квалитета
Захтевајте пуну следљивост праха, документоване процесне параметре, испитивање густине и тврдоће и инспекцију димензија. Могућност снабдевања велепродајним количинама за 3Д штампање метала са поновљивим механичким својствима одваја професионалне фабрике од продавница чистих прототипова. Способан партнер ће такође помоћи у одабиру најбољег материјала за 3Д штампање отпорности на хабање за специфично оптерећење, окружење и запремину са којима се суочавате, а затим испоручити брзе прототипове за тестирање на хабање пре него што се издају веће серије.
ФАК
П: Који је метал-најотпорнији на хабање за 3Д штампање?
О: Легура кобалта-хрома и ојачани алатни челици тренутно нуде највећу тврдоћу и отпорност на хабање међу широко доступним металним 3Д-материјалима за штампање. Коначан избор и даље зависи од корозије, тежине и ограничења трошкова.
П: Да ли је МЈФ штампа погодна за{0}}индустријске делове са високим степеном хабања?
О: МЈФ производи густе, изотропне полимерне компоненте које добро функционишу за умерено-ношење или као функционални прототипови. За истински-издржљивост метала на хабање, пожељни су ласерски прах-фузиони слој или бризгање металног везива. МЈФ начин размишљања о брзој{5}итерацији остаје користан у раној фази валидације.
П: Колико брзо могу добити брзи прототип за тестирање хабања?
О: Са установљенимРапид Прототипе Тецхнологирадних токова, функционални метални прототипови су обично доступни за неколико дана до две недеље, у зависности од геометрије, материјала и потреба за завршном обрадом-много брже од традиционалних рута алата.
П: Могу ли да наручим металне делове-отпорне на хабање у велепродајним количинама?
О: Да. Познати произвођачи подржавају и мале{1}}прилагођене серије и велепродајну производњу за металну 3Д штампу када се дизајн и материјал потврде.
Следећи корак
Рани кварови на хабању не морају се прихватити као нормални оперативни трошак. Упаривање правог материјала са густим процесом адитива и поузданим производним партнером може продужити животни век компоненти, смањити време застоја и стабилизовати ланац снабдевања. Контактирајте специјализованог добављача услуге 3Д штампања издржљивих металних делова за-савет о материјалу за одређене апликације и брзу-понуду за прототип. Избор оптималног материјала у фази пројектовања остаје најчистији начин за решавање проблема хабања на њиховом извору.