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在工具AM中建立信心

为增材制造定制设计的材料达到了模具应用的新潜力。
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任何好产品的开始都是原材料,这就是原材料钢联都是关于。在模具制造界以其闻bet188娱乐城名伯勒尔而且Uddeholm奥钢联也在增材领域投资了AM模具粉末的开发,为什么不呢?该公司了解模具市场,可以提供线材,坯料,块或圆棒形式的材料。通过为增材制造(AM)提供定制设计的材料,该公司希望为特定的模具应用带来新的潜力,其生产力效益超过了通用的“me too”粉末。然而,使用正确的材料只是成功增材制造的一部分。

AM材料方面

增材制造的关键是为特定部件确定最合适的生产路径。然后,一旦你设计了零件并确定了制造方法,材料的选择是下一步。高质量添加剂生产零件的三个要素是粉末、参数和体系。让我们关注粉末。

萨米·阿尔桑,工程工程师, pmp, cam-f,奥钢联集团北美先进和增材制造技术副总裁,对于加工用AM粉末,需要考虑的五个材料方面是:

  1. 化学成分
  2. 粒径分布
  3. 颗粒形状
  4. 粒子流动性
  5. 粒子密度

改变这五个粉末方面中的任何一个都将影响使用AM构建的部件的质量,并且每一个都因可用的AM技术而异。例如,与直接能量沉积(DED)相比,基于粉末的聚变技术的颗粒尺寸分布需要15至45微米,而直接能量沉积(DED)可以达到50至150微米。因此,奥钢联投入了大量的研发资金来研究AM粉末材料,并确保其材料符合行业标准和客户要求。除了粉末质量,湿度和氧气含量必须控制在任何处理过程中,从磨机到使用点。

作为模具行业的材料供应商,奥钢联集团开发了一系列用于增材制造的定制粉末。Uddeholm生产Uddeholm AM Corrax粉末,该粉末为模具定制,具有适当的可抛光性和耐腐蚀性和耐磨性。Corrax是一种工具钢和AM粉末,具有相似的微观结构、硬度水平和机械性能。这种粉末的主要应用是保形冷却刀片。该公司目前还在开发一种用于高压压铸的粉末。AMPO品牌下的Bohler系列产品以Bohler M789 AMPO为特色,这是一种合金,结合了马氏体时效钢的易打印性和17-4PH材料的耐腐蚀性。M789 AMPO在印刷过程中不需要预热,通过简单的热处理即可达到52 HRC。

AM需要一个更综合,整体的方法与正确的粉末后处理伙伴。

AM流程和供应链

奥钢联集团将自己视为解决方案提供商,而不仅仅是原材料供应商。Arsan表示,该公司的愿景是提供客户所需的任何东西,并通过在工程方面增加一层服务来实现这一目标。“我们每天都和客户坐在一起,倾听他们的痛点。我们听取他们的问题,并为工厂的产品开发提供反馈。AM需要一种更综合、更全面的方法。其结果就是绩效改善的总价值,”Arsan说。

他说,AM是一种推拉技术。他的意思是,客户可能会向他们提出问题,奥钢联的材料科学设计工程师、应用工程师和模拟工程师团队会与客户共同努力,确定添加剂是否能成为解决方案。奥钢联提出了添加剂的建议。客户他们的回答。

是奥钢联与客户沟通并尝试推广技术的时候,主要是向设计师。“你现在的设计有限制吗?如果我们在设计上给你更多的自由,你能设计出更好的插孔吗?由于他们目前的生产能力有限,他们通常会说‘哦,是的,’”Arsan说。

奥钢联能够识别客户需求,并提供完整的制造解决方案,包括粉末开发、设计、模拟、增材制造制造、热处理、涂层、加工和检测。一个字面上的一站式商店,提供AM的整个价值链。他说:“如果出现任何问题,你都可以追溯到根本原因。”

Arsan将增材制造分为四个广泛的相互关联的阶段:设计和工程,AM生产技术和粉末选择,AM生产和成品制造。每个阶段包括几个需要不同专业知识的过程要素。

1.设计和工程从理解组件的设计意图和操作条件开始。利用仿真对设计进行优化,以达到目标。

2.AM技术和粉末选择包括为给定的组件选择最佳AM技术和合适的粉末。

3.AM加工和生产包括设置AM工艺参数,使用AM设备构建项目,去除支撑结构的后处理,以及热处理和热等静压(HIPping)(如果需要的话),以确保所需的材料性能。

4.完成制造,包括最终加工,抛光和涂层和最终检查,以达到最终的应用准备。

这一高度整合的链条需要更高水平的协调和公开对话,因为这些学科之间的错位会损害产品的最终质量和完整性。

“例如,如果没有专业的密封和保护,粉末可能会氧化。错误的工艺参数会导致气孔、裂纹或变形。热处理过程中缺乏优化和精确控制,hOt等静压最终加工工艺会影响AM产品的最终质量和完整性,”Arsan说。

管理多个独立供应商之间的沟通要求项目经理具有高水平的专业知识,他们必须了解这种快速发展的技术的各个方面,以确保质量和组件的完整性。然而,管理所有这些意味着性能的提高。

“关键是在建造之前获得数据。”

我访问

奥钢联在全球拥有粉末熔合和DED技术EOSSLMTrumpf英国而且DMG铁道部我分布在全球主要的制造业中心。当工作完成时,团队对其进行评估,并将其发送到适当的位置进行设计和制造。这些增材制造中心是奥钢联集团高性能金属部门的一部分,该部门生产高性能材料,并为客户提供特定的增值服务,如热处理和表面涂层。

“这些中心基于在材料和加工方面的丰富经验,在整个制造价值链中提供全套AM和工程服务。作为AM的业务合作伙伴,我们提供端到端解决方案——从Bohler和Uddeholm的金属粉末生产和开发到设计、制造和后处理,”Arsan说。

因此,如果模具车间bet188娱乐城准备选择AM粉末,它应该与AM合作伙伴一起使用检验报告来验证粉末特性。例如,为了确定颗粒大小分布,使用激光检查粉末样品;对于颗粒形状,使用显微镜来确定粉末的球形,以及纵横比,对于流动性,测量流动50克粉末所需的秒数。这些是可用于识别粉末质量的行业标准。

模拟也可以证明AM粉末对模具的有效性,如结构的有限元分析和流动和塑料部件的CFD分析。Arsan说:“模拟和建模的作用是建立AM设计信心的关键,也是理解AM设计对性能影响的关键,例如冷却时间减少对总周期时间和生产经济性的影响。”例如,奥钢联采用AM Corrax数据表(化学成分和机械性能),并将信息输入仿真软件,以模拟注射过程的性能。Arsan说:“关键是在建造之前获得数据。

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