Herausforderungen und Lösungen im Metall 3D, welches die Teil-maschinelle Bearbeitung druckt

Viele 3D druckten Metallteile müssen maschinell bearbeitet werden, um genaue Oberflächen zu erzeugen. Jedoch druckte 3D Teile sind häufig leichte Teile mit komplexen geometrischen Formen, das Herausforderungen zur folgenden maschinellen Bearbeitung holt. Wenn man 3D maschinell bearbeitet, das Teile druckt, es ist notwendig, zu betrachten, ob die Steifheit des Druckens 3D die Bedingungen der maschineller Bearbeitung erfüllt, wie man diese Teile des Drucken- 3D mit komplexen Strukturen und eine Reihe Probleme festklemmt. Wir besprachen die Herausforderungen und Lösungen in der maschinellen Bearbeitung von 3D druckten Metallteile durch einen Fall, der von den additiven Herstellungsexperten geteilt wurde.

Drucken 3D ist eine flexible Technologie mit wenigen Beschränkungen auf Entwurf. Mithilfe 3D, das Technologie druckt, können Designer einige komplexe Entwurfsentwürfe, wie leichte Strukturen und integrierte Strukturen mit integrierten Funktionen verwirklichen. Jedoch werden diese Vorteile der additiven Fertigungstechnik manchmal geschwächt, indem man die Herausforderungen berücksichtigt, die aus der folgenden maschinellen Bearbeitung sich ergeben. Wenn die Herausforderungen in der folgenden maschinellen Bearbeitung werden nicht völlig berücksichtigt im Anfangsentwurf gegenüberstellten und Herstellung möglicherweise von additiven Herstellungsteilen, Verluste auftritt passend, die Verarbeitung des Ausfalls zu zerteilen.
3D druckte Teile muss normalerweise maschinell bearbeitet werden, um genaue runde Löcher und glatt und Planum zu erzielen, und mit anderen Teilen dann zusammengebaut werden. Jedoch kann sich die komplexe leichte Struktur von Teilen des Drucken 3D nicht dem Verarbeitungsprozeß manchmal anpassen wegen der unzulänglichen Steifheit. Darüber hinaus erhöht die komplexe Struktur auch die Schwierigkeit von das Werkstück sicher festklemmen.

Herausforderungen des Vollendens
1. Ist die Starrheit von 3D druckte die Teile, die genügend sind, die Last zu treffen, die während der maschinellen Bearbeitung getragen wird? Weicht das Teil vom Werkzeug ab und erzeugt Erschütterung, die das Werkzeug herstellt zu vibrieren und zu schlechten Bearbeitungseffekt führt? Wenn die Steifheit von Teilen des Drucken 3D nicht genug ist, zum der Bedingungen der maschineller Bearbeitung zu erfüllen, können welche Lösungen benutzt werden, um diese Probleme zu lösen?
2. Wenn das Problem der Steifheit gelöst wird, ist die folgende Herausforderung, wie man die Werkzeugmaschine ausrichtet. 3D druckte Teile hat etwas Deformation während des Druckens und Mangel an klarem Datum, also bedeutet es, dass, als die maschinelle Bearbeitung von 3D Teile druckte, es notwendig ist, das „gute“ Teil der Teile zuerst zu finden. Es ist sehr wichtig, die optimale Ausrichtung mit 5 Achsen des Faches zu erreichen.
Renishaw erforschte die Herausforderungen und die Lösungen, die im Vollenden von 3D gegenübergestellt wurden, druckten Teile durch ein Metall 3D druckten MikrowellenFührungsstange. Von der Vorbereitung, vor der maschinellen Bearbeitung zum abschließenden Vollenden von Teilen, gibt es insgesamt 9 Schritte.
Die linke Zahl zeigt die Führungsstange, die mit traditionellen Entwurfsideen und Produktionsmethoden hergestellt wird, die von einigen Teilen zusammengebaut wird; Die rechte Zahl zeigt die 3D Druckführungsstange, die ein integriertes Fach ist, das mit dem ursprünglichen Teil verglichen wird, sein Gewicht wird verringert durch Hälfte. Dieses ist ein Teil, das für Telekommunikationssatelliten bestimmt ist. Die Hauptleistungsanforderungen für dieses Teil sind leicht, verbessern Mikrowellenübertragungseffizienz, und verringern den Platzbedarf dieses Teils für Satellitennutzlasten.

Lösung
Schritt 1: Stellen Sie die gewünschte Schnittkraft her
Zuerst werten Sie aus, ob 3D, die Teile drucken, genügend Steifheit haben, die indem sie durch Experimente erfordert wird, maschinell bearbeiten.
Dynamo-Daten zeigen die wiederholte Last, und es kann gesehen werden, dass die Höchstkraft ungefähr zweimal der mittlere Wert ist. Sie können an den verschiedenen, Tiefen zu schneiden auch versuchen, um zu sehen, wie es die Last auf dem Fach beeinflußt.
Schritt 2: Simulieren Sie Schnittkraft
Durch den Simulationsprozeß wird es dass der Flanschrand gefunden, der um das freie Ende der offensichtlichen Ablenkung der Teilursachen verarbeitet (größer als 150 zeigt μ m) und der Finit-Element-Methode auch offensichtliche Verzerrung, die möglicherweise zu ungleichen Ausschnitt führt.
Schritt 3: Anfangsschnitttest
Bei der maschinellen Bearbeitung unter den oben genannten Bedingungen durchgeführt wird, weichen die Teile vom Werkzeug und vom Rückstoß, mit dem Ergebnis der Oberflächenerschütterung, der Werkzeugerschütterung und anderer Probleme ab. Das Ergebnis dieser Probleme ist schlechtes Oberflächenende.
Die Weise, diese Probleme zu lösen ist, die Starrheit der Teile im Schneidvorgang zu verbessern. Es gibt zwei Schritte, zum der Steifheit zu verbessern, ist man, den Entwurf von Teilen des Drucken zu justieren 3D, und das andere ist, den festklemmenden Modus während der maschinellen Bearbeitung zu ändern. Zuerst lassen Sie uns verstehen, wie man diese Probleme löst, indem Sie den Entwurf justieren.

Schritt 4: Nehmen Sie die Herausforderung der maschineller Bearbeitung an, indem Sie den Entwurf von Teilen des Drucken 3D ändern
Das Ziel des Änderns des Entwurfs von 3D druckte Teile ist, die Teile steifer zu machen. In diesem Fall addierte der Designer eine Stützstruktur, welche die Komponenten an beiden Enden der Teile anschließt, um die Defekte zu verringern, die im Schnitttest gesehen wurden.
Oder fügen Sie eine verbundene Binderstruktur zwischen zwei Endenkomponenten hinzu, die komplexer ist. Der Nachteil des Verbesserns der Steifheit, indem er den Entwurfsentwurf justiert, ist, dass er das Volumen erhöht, das durch die Teile besetzt wird, die möglicherweise den Raum beeinflussen, der durch andere Komponenten besetzt wird und verringern den Gesamtwirkungsgrad des Entwurfs. Ein anderes bemerkenswertes Problem ist das im herkömmlichen Werkstück, das Modus festklemmt, sind die Teile nach Anpassung und Entwurf häufig noch nicht imstande, die Bearbeitungsbedingungen zu erfüllen, also ist es notwendig, den festklemmenden Modus der Teile nachzuprüfen.

Schritt 5: Prüfen Sie die festklemmende Methode von Teilen nach
In diesem Fall ist verringert macht die spezifische Lösung der festklemmenden Remethode, eine kundengebundene Befestigung für das Teil des Drucken zu entwerfen 3D, und die kundengebundene Befestigung mit dem Druckerzubehör 3D direkt herzustellen und das Risiko der Teildeformation und des Bergschadens und das Teil des Drucken 3D näher an den Verarbeitungseigenschaften und verringert Ablenkung und Erschütterung.
Schritt 6: Modellieren der kundengebundenen Befestigung
Während der Finit-Element-Methode von 3D druckte Teile in der Befestigung, der Designer fand, dass die Steifheit weiter verbessert werden könnte, durch die „gerade“ Struktur im Fach besser festklemmen.
Schritt 7: Bearbeitungsvorbereitung

Nach dem Abschluss der Entwurfsanpassung Teile der Drucken 3D und des Entwurfs und der Fertigung von kundengebundenen Befestigungen, können wir die Vorbereitungsphase der maschineller Bearbeitung eintragen.
Die Zahl zeigt das Topologie optimierte Teil des Drucken 3D, das auf dem flexiblen Messgerät gemessen wird, um die Ausrichtung mit 5 Achsen für die folgende Verarbeitung zu erzeugen.
In diesem Prozess treten Fehler auf, wenn die lineare und Rotationsbewegung der mechanischen Welle die Toleranzen übersteigt, die erfordert werden, um genaue Teile herzustellen. In diesem Fall verwendete der Ingenieur Renishaw-Kontaktsonde und Mess-Software NC-Kontrolleur, um diese Probleme zu identifizieren und zu überwachen.

Schritt 8: Teileinrichtung
In der herkömmlichen maschinellen Bearbeitung werden Bezugsebenen häufig zuerst geschaffen, und dann werden diese Funktionen benutzt, um Teile für folgende Rechneroperationen auszurichten und in Position zu bringen. Nach der Erzeugung aller weiteren Oberflächen, jedoch für das Teil des Drucken 3D in diesem Fall, wurde die herkömmliche Methode nicht gefolgt, weil das Präzisionsdatum der abschließenden Rechneroperation hinzugefügt werden muss.
Die Herausforderung Teileinstellung der Drucken 3D ist, es entsprechend der tatsächlichen Form des Teils einzustellen, das miteinbezieht, die materielle Zustand des Teils zu verstehen in alle Bereiche, in denen Präzisionseigenschaften geplant werden geschnitten zu werden und berücksichtigt die Bearbeitungszugabe, Teildeformation und andere Faktoren. In diesem Fall sucht der Designer, genügend Material an allen diesen Standorten zu lassen, um konsequenten und leistungsfähigen Ausschnitt zu erlauben. In diesem Schritt können die Sonde und die Mess-Software noch benutzt werden, um die Einstellung „des besten Sitzes“ des Vollendens zu finden.
Eine andere Weise, ein 3D Druckteil für die Fertigung zu gründen ist, programmierbare Spezifikationen des Geschäftes zu verwenden, um das Teil zu messen und Ausrichtung durchzuführen. Diese Methode ist für größere Stapelanwendungen passender.

Schritt 9: Maschinelle Bearbeitung
Durch die Vorbereitung der oben genannten 8 Schritte, haben die erhaltenen Komponenten kritische Maße innerhalb des Toleranz-Bereichs und zeigen gutes Oberflächenende. Verglichen mit den frühen Schnitttests, werden die Werkzeugerschütterung und die Abnutzung groß verringert.
Die maschinelle Bearbeitung ist normalerweise ein Teil der Druckverfahrenkette des Metall 3D, die auch ein Prozess mit Flug und Risiko ist. Wenn die maschinelle Bearbeitung ausfällt, wird ein wertvolles Teil des Drucken 3D ausrangiert. Wenn die Herausforderungen gegenüberstellten, bei der maschinellen Bearbeitung können zu Beginn des Entwerfens von 3D betrachtet werden druckten Teile, es helfen, das Ausfallrisiko zu verringern.