Преимущества использования DED для изготовления пресс-форм и инструментов

Представьте себе мир, в котором сложные пресс-формы и инструменты могут быть созданы с практически беспрецедентной свободой проектирования, сокращением сроков изготовления и минимизацией отходов материалов. Это не научная фантастика, это реальность, которую предлагает технология направленного энергетического осаждения (Directed Energy Deposition).DED), революционная технология аддитивного производства (AM), способная изменить производственный ландшафт.

Технология DED, также известная как лазерное осаждение металла (LMD) или холодный перенос металла (CMT), основана на послойном расплавлении металлического порошка с помощью мощного источника энергии, например лазера или электронного луча. Это позволяет создавать сложные геометрические формы, которые были бы невозможны или очень сложны при использовании традиционных субтрактивных методов производства, таких как механическая обработка.

Но что делает DED особенно выгодным для производства пресс-форм и инструментов? Давайте разберемся в ключевых преимуществах, которые делают DED переломным моментом для этой отрасли.

DED может изготавливать формы со сложными формами и свойствами

Традиционная механическая обработка часто включает в себя обширные субтрактивные процессы, вырезающие материал из цельного блока для достижения желаемой формы пресс-формы. Такой подход по своей сути ограничивает сложность достижимых геометрических форм. С другой стороны, DED позволяет создавать сложные конструкции. С помощью DED можно напрямую печатать внутренние каналы, вырезы и другие сложные элементы, исключая необходимость в сложных операциях механической обработки.

Подумайте об этом, как о строительстве модели Lego по сравнению с созданием детальной статуи. Традиционная обработка похожа на работу скульптора, который тщательно удаляет материал, чтобы создать окончательную форму. DED действует как конструктор Lego, точно добавляя каждый блок для создания желаемой структуры. Это открывает двери для инновационных конструкций пресс-форм, которые ранее были немыслимы, что приводит к улучшению функциональности и производительности изделий.

DED позволяет изготавливать пресс-формы быстрее, чем традиционные методы

Время - деньги, особенно в быстро меняющемся мире производства. Традиционное создание пресс-форм и инструментов может быть длительным процессом, включающим итерации проектирования, этапы обработки и возможные переделки. DED значительно упрощает этот процесс. Изменения в конструкции легко вносятся в цифровую модель, а аддитивная природа DED позволяет ускорить процесс изготовления по сравнению с субтрактивной обработкой.

Представьте, что пресс-форма для нового дизайна изделия нужна уже вчера. С помощью DED время выполнения заказа может быть значительно сокращено по сравнению с традиционными методами. Это означает более быстрый запуск продукции, сокращение времени выхода на рынок и конкурентное преимущество для производителей.

DED может изготовить пресс-формы

Глобальные цепочки поставок имеют свои преимущества, но они также связаны с потенциальными рисками и задержками. DED позволяет производителям изготавливать пресс-формы и инструменты на месте, ближе к своим производственным площадкам. Это снижает зависимость от внешних поставщиков, минимизирует транспортные расходы и улучшает общий контроль производства.

Кроме того, DED может обеспечить экономию средств по сравнению с традиционными методами. Хотя сами машины DED могут иметь более высокую первоначальную стоимость, сокращение отходов материалов, оптимизация процесса и возможность местного производства могут привести к значительному снижению затрат в долгосрочной перспективе.

Металлические порошки для DED

Успех DED зависит от качества и свойств используемых металлических порошков. Вот обзор некоторых наиболее распространенных металлических порошков, используемых при изготовлении пресс-форм и инструментов DED, а также их основные характеристики:

За пределами обычных сплавов: Исследование потенциала DED

Красота DED заключается в его универсальности. Хотя перечисленные выше металлические порошки представляют собой одни из наиболее широко используемых вариантов, DED совместим с огромным количеством других материалов. Это открывает двери для захватывающих возможностей в производстве пресс-форм и инструментов. Вот некоторые зарисовки будущего:

• Функционально-градиентные материалы (ФГМ): DED позволяет создавать пресс-формы и инструменты с различными свойствами по всей их структуре. Представьте себе пресс-форму с прочной стальной основой, обеспечивающей структурную целостность, и износостойким покрытием из карбида вольфрама на участках, подверженных высокому трению. FGM, созданные с помощью DED, могут оптимизировать работу пресс-формы и продлить срок ее службы.
• Экзотические сплавы: DED не ограничивается широко распространенными металлами. Он может работать с более сложными материалами, такими как Inconel 718, суперсплав, известный своей исключительной высокотемпературной прочностью. Это открывает двери для пресс-форм, используемых в экстремальных условиях, например, в аэрокосмической отрасли.
• Металломатричные композиты (MMC): Представьте себе материал для пресс-форм, который сочетает в себе прочность металла и легкость керамики. DED позволяет создавать ГМК путем совместного напыления металлических порошков с керамическими армирующими элементами. Это открывает путь к созданию форм с исключительным соотношением прочности и веса, идеально подходящих для применения в транспортной промышленности.

DED против традиционных методов

Хотя DED имеет множество преимуществ, важно признать, что традиционные методы все еще сохраняют свое место в определенных сценариях. Вот таблица, в которой сравниваются DED и традиционных методов, чтобы помочь вам решить, какой из них лучше всего подходит для ваших конкретных нужд:

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вот несколько часто задаваемых вопросов о DED и ее применении в производстве пресс-форм и инструментов, на которые даны четкие и краткие ответы:

узнать больше о процессах 3D-печати