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陶瓷材料应用的性能优化 资讯 author

陶瓷材料应用的性能优化

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The Robot Report
maxon
2021-11-08
陶组件的增材制造加速了原型零部件的生产,并开辟了新的可能性。 比钢铁更耐磨的东西是什么,可以转换为我们的行星变速头的轴和轴,使它们更精确,更可靠呢?这是马克森汽车 GmbH的驾驶专家20多年前问到自己的问题。塞克萨乌的CIM/MIM专业中心商业发展和质量工程负责人Stefan Zilm知道答案:用陶注塑制成的陶组件,类似于金属注塑。 如今,该公司在技术陶领域拥有丰富的技术知识。通过CIM,组件可以在数以万计的量量中进行串行生产。然而,尽管有了所有的经验,即使使用CAD,有限元素计算和模拟等最先进的工程方法

陶组件的增材制造加速了原型零部件的生产,并开辟了新的可能性。

比钢铁更耐磨的东西是什么,可以转换为我们的行星变速头的轴和轴,使它们更精确,更可靠呢?这是马克森汽车 GmbH的驾驶专家20多年前问到自己的问题。塞克萨乌的CIM/MIM专业中心商业发展和质量工程负责人Stefan Zilm知道答案:用陶注塑制成的陶组件,类似于金属注塑。

如今,该公司在技术陶领域拥有丰富的技术知识。通过CIM,组件可以在数以万计的量量中进行串行生产。然而,尽管有了所有的经验,即使使用CAD,有限元素计算和模拟等最先进的工程方法,现实仍然是最终的测试,以确定一个新想法是否合理,或者陶部件是否可以生产和按照计划进行操作。

从想法到真正的陶组件的习惯性道路是漫长和昂贵的。需要一个昂贵的模具来创建绿色紧,以便被化。随后,它在劳动密集型的过程中被转换和切割,化和化。Zilm承认:对于一个第一次样本来说,这是非常复杂的,花费了很多时间和钱。

精度和相当大的300×300毫米的打印面积促使Maxon选择法国制造商3DCeram的打印机。

打印机中的陶

但还有另一个选择:使用3D打印提供的快捷途径,这已经为塑料组件建立了良好,并且也越来越多地用于金属。虽然塑料和金属打印已经成为工业生产的一部分几年了,但陶打印仍在从实验室到工厂厅的冒险过程中。但优势是如此诱人,maxon已经开始了五年前的试点测试,目的是让陶组件的原型更快地向客户传递,并做一些真正的开拓工作。Zilm:凭借这样的打印机,可以更容易和更快地完成前两到三个开发循环。

经过密集的市场研究,马克森决定采用法国制造商3DCeram的打印机,该打印机是个性化的,以满足公司的要求。对于我们来说,主要的销售点是精度和相当大的打印面积300×300毫米,Zilm解释说。该打印机基于立体图形方法,其中激光固化由结合剂和陶粉组成的乳液,从而从底到上方构建一个零件层次。层次厚度在0.025至0.125毫米之间。每层被应用后,打印机床下移动了一步。这确保了固化过程中甚至收缩,以及高精度和非常细的部分。结构不需要。

在打印后,使用压缩空气和添加剂清洁零件,以从组件中清除剩余材料。

根据要求,陶组件通常由和氧化物制成。这些都是技术陶领域的面包和黄材料。这两种材料都可用于3D打印机的乳液。除和结技术符合CIM程序,结果在3D打印机中创建的绿色紧物可以通过与系列部件相同的制造系统进行进步。根据所需组件的复杂性和所需的耐受性水平,小系列也可能成为陶注塑 (CIM) 的好替代品。

根据Zilm的说法,由于紫外线激光束的直径,该程序确实有其局限性,这决定了可生产的最小墙壁厚度。使用压缩空气和添加剂来清洁组件,以从组件中清除过剩材料。大小为0.5毫米或更小的孔不能像注塑一样完美圆形,但对于原型,通常足够。

通过技术陶3D打印,实现了复杂的细节,细微的几何和空洞结构。

发展伙伴从一开始

如今,客户简单地发送标准化的STEP格式文件 (标准交换产品模型数据),该文件已成为3D打印中常见的,并不久后获得报价。订单确认后仅10-14天,客户已经可以掌握第一批原型零件。

理想情况下,客户从一开始就会参与maxon。我们是从第一个想法开始的开发合作伙伴,因此可以影响设计,使其尽可能适合陶,Zilm解释说。因此,例如,可以将多个组件结合成一个组件,具有优化功能。根据Zilm说,这种优化非常重要,考虑到陶所需的商品价格约是钢的10倍。我们必须通过提供显著更好的功能来证明这一点,例如通过耐磨性,温度稳定性或不需要滑剂。

但增材制造的极限还没有达到。CIM/MIM专业中心负责人安德烈亚斯·菲利普 (Andreas Philipp) 确信:"我们必须开始以3D方式思考,而不是像以前一样。

阅读全文"驱动"杂志.

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来源:The Robot Report

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