当今金属增材制造 (AM) 的运营经济性得到改善,这让用户对这项技术作为传统成型工艺的可行伴侣有了新的信心。带来这种信心的新技术包括多激光粉末床系统 (L-PBF)、更大的腔室尺寸和更复杂的过程监控。
但是增材制造要获得更广泛的认可还需要克服一个障碍:增材制造设计 (DfAM)。要释放 AM 的设计自由度,必须修改、减少甚至完全抛弃传统 AM 供应商强加的这种限制。
消除支撑,提高设计自由度
最小结构支撑仍然存在在某些 AM 设计中是必需的。然而,在许多情况下使用它们表明大多数增材制造系统的创新严重停滞。对于许多传统供应商而言,腔室环境、重涂机方法、激光策略和构建软件并不先进ng 足以将这个大的 AM 拐杖扔掉。
为什么解决这个 DfAM 问题如此重要?因为我们在供应链敏捷性方面处于困境。尽管需求旺盛,但可靠地交付产品的能力却很脆弱。增材制造并未提供耐用品生产的所有直接答案。但对于工业金属产品,先进的 AM 可以更可靠地将石油和矿物从地下开采到加工商,或者快速加工使飞机保持飞行的部件。然而,在从能源到航空航天的各个领域,巨大的改进仍有待通过更大的设计自由度来实现。这包括新的和传统的设计。当系统创新解决了质量、成本和 DfAM 问题时,数字工厂就可以灵活应对短缺和按需库存需求。产品也更好。突破性的更好!
以 IMI Critical Engineering 的最新成就为例,该公司设计、制造和安装定制的、高度工程化的流量控制系统负责新工厂和油气业务的女士。他们的客户现在正在现场测试采用他们专有的 DRAG 技术设计的新型节流阀笼。它由一系列离散的多级流动路径组成,可以更好地控制流体速度并消除过去的振动和侵蚀问题。使用 Velo3D 的蓝宝石 L-PBF 打印机,IMI 能够制造复杂的内部通道和悬垂角度接近零度。这打破了 DfAM 45o 规则。
该组件的交货时间明显短于其传统的前身,并且具有更直接的全数字供应链。该组件能够按需生产,是一个很好的例子,说明增材制造(不含 DfAM)如何改变性能、成本和供应链敏捷性。
航空航天突破可能是最著名的领域,先进、无 DfAM 的 AM 系统带来了根本性的变化。如今,火箭喷嘴、燃烧室、热交换器和许多其他部件都在经历着毁灭性的考验重新定义“不可能”的点火和制造革命。 Launcher 是小型卫星高性能火箭的开发商,它正在开发系统,通过打破设计限制,以经济高效的方式将有效载荷运送到太空轨道。他们使用零度技术打印出涡轮分子泵的所有关键部件,包括在首次 30,000 rpm 测试打印时运行完美的旋转叶轮。这是质量的标志,也是对现在迫切需要的敏捷制造的可能性的看法。超越 DfAM 只是制造业发展的一部分。
让我们开始吧。