บทนำ: ลิงก์ที่มีต้นทุนสูงที่ถูกมองข้าม
ผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์รายหนึ่งใช้กระบวนการ SLM ในการผลิตท่อร่วมไอดีไทเทเนียมอัลลอยด์ โดยชิ้นเดียวมีราคามากกว่า 8,000 หยวน เมื่อจัดส่งผลิตภัณฑ์ชุดแรกจำนวน 50 รายการ ผลิตภัณฑ์เหล่านั้นจะถูกบรรจุในกล่องธรรมดา + ฟิล์มกันกระแทก หลังจากมาถึงไซต์งานของลูกค้า พบว่ามีสินค้า 12 รายการมีรูปร่างผิดปกติและเสียหาย โดยมีอัตราความเสียหายสูงถึง 24% ส่งผลให้สูญเสียโดยตรงเกือบ 100,000 หยวน พวกเขายังเผชิญกับความเสี่ยงในการผิดนัดชำระเนื่องจากการส่งมอบคำสั่งซื้อของลูกค้าล่าช้า นี่ไม่ใช่กรณีที่แยกได้ ข้อมูลการสำรวจอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าอัตราความเสียหายของชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย 3D ระหว่างการขนส่งโดยทั่วไปอยู่ที่ 8-15% ซึ่งสูงกว่าชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรแบบเดิมซึ่งอยู่ที่ 3-5% มาก เหตุผลพื้นฐานคือชิ้นส่วนที่ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมีลักษณะทางโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น โครงสร้างภายในที่ซับซ้อน พื้นผิวที่มีความหนาแน่นไม่สมบูรณ์ และการออกแบบน้ำหนักเบาที่ปรับให้เหมาะกับการใช้งาน คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้มีความไวต่อการกระแทก การสั่นสะเทือน อุณหภูมิ และความชื้นในระหว่างการขนส่งมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ที่ร้ายแรงกว่านั้นคือบริษัทหลายแห่งมองว่าบรรจุภัณฑ์เป็น "ลิงก์ที่ไม่ใช่ธุรกิจหลัก" ใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ทั่วไป ขาดกระบวนการที่ได้มาตรฐาน และไม่มีมาตรฐานการยอมรับ นำไปสู่ปัญหาซ้ำซากโดยไม่รู้ตัว ในความเป็นจริง ระบบการจัดการบรรจุภัณฑ์และการขนส่งทางวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่สามารถควบคุมอัตราความเสียหายได้ภายใน 2% เท่านั้น แต่ยังประหยัดต้นทุนด้านลอจิสติกส์ที่ครอบคลุมสำหรับองค์กรได้ 5-8% ด้วยการลดต้นทุนแอบแฝง เช่น การทำงานซ้ำ ค่าชดเชย และการร้องเรียนจากลูกค้า1. การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับช่องโหว่ในการขนส่งของชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบ 3 มิติ
เพื่อสร้างระบบป้องกันบรรจุภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพ ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจว่าทำไมชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย 3D จึง "เปราะบาง" และความเสี่ยงที่แตกต่างกันของกระบวนการ วัสดุ และโครงสร้างที่แตกต่างกันการแยกความเสี่ยงที่เกิดจากความแตกต่างของกระบวนการ
ชิ้นส่วนโลหะ SLM (การหลอมด้วยเลเซอร์): ขึ้นรูปโดยการหลอมผงโลหะทีละชั้น ความหนาแน่นของชิ้นส่วนสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 99% แต่มีจุดอ่อนที่สำคัญสองจุด หนึ่งคือพื้นที่โครงสร้างรองรับ เนื่องจากความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากกระบวนการหลอม ความแข็งแรงในการเชื่อมต่อระหว่างโครงสร้างรองรับและส่วนหลักของชิ้นส่วนคือ 60-70% ของความแข็งแรงของเมทริกซ์ การสั่นสะเทือนในการขนส่งอาจทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในบริเวณที่เหลือของส่วนรองรับได้ง่าย ประการที่สองคือความขรุขระของพื้นผิว ค่า Ra ความหยาบผิวของชิ้นส่วน SLM โดยปกติจะอยู่ที่ 15-25 μm ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความเข้มข้นของความเค้นภายใต้แรงกระแทก ข้อมูลการทดสอบจากผู้ผลิตใบมีดเครื่องยนต์การบินและอวกาศแสดงให้เห็นว่าหลังจากที่ใบพัดโลหะผสมไทเทเนียม SLM ทนต่อการเร่งความเร็วกระแทกได้ 30 กรัม (จำลองการตกหล่นของการขนส่ง) รอยแตกขนาดเล็ก 0.05-0.12 มม. ปรากฏขึ้นในพื้นที่รองรับ ในการทดสอบความล้าครั้งต่อๆ มา รอยแตกร้าวจะขยายตัวเร็วกว่าชิ้นส่วนมาตรฐานถึง 40% ชิ้นส่วนไนลอน SLS (การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร): ความหนาแน่นของชิ้นส่วนที่เผาด้วยผง PA12 อยู่ที่ประมาณ 93-97% ของความหนาแน่นตามทฤษฎี มีรูขุมขนเล็ก ๆ อยู่ข้างในและดูดความชื้นได้มาก เมื่อเก็บไว้เป็นเวลา 24 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น >60% อัตราการดูดซึมน้ำจะสูงถึง 0.8-1.2% ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาด 0.3-0.5% ซึ่งเป็นข้อบกพร่องร้ายแรงสำหรับชิ้นส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ ชิ้นส่วน FDM (Fused Deposition): จุดแข็งของพันธะระหว่างชั้นคือจุดอ่อนที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ความต้านทานแรงดึงในทิศทาง XY โดยปกติจะอยู่ที่ 65-75% ของความต้านทานแรงดึงในทิศทาง Z และการแยกชั้นระหว่างชั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือน การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเมื่อชิ้นส่วน FDM ABS อยู่ภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนที่ความถี่ 50Hz และการเร่งความเร็ว 5g เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ความแข็งแรงการยึดเกาะระหว่างชั้นจะลดลง 15-20% ความไวต่อวัสดุ: ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมในการขนส่งของวัสดุที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างมาก: - โลหะผสมไทเทเนียม: ไวต่อรอยขีดข่วนบนพื้นผิว ต้องหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับวัสดุแข็ง - อลูมิเนียมอัลลอยด์: ออกซิไดซ์ได้ง่าย ควรควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ที่ 45-55% - ไนลอน : ดูดความชื้นสูง ต้องบรรจุบรรจุภัณฑ์กันความชื้น ความชื้น
ขั้นตอนต่อไป
ใกล้เคียงกับสิ่งที่คุณต้องการหรือไม่?
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง