Tin tức

Các phụ kiện đường ống được sản xuất bổ sung ở Inconel: Khi nào nó có ý nghĩa đối với các dự án khối lượng thấp?

Sản xuất bồi đắp (AM), hay in 3D, đã phát triển từ một phương pháp tạo mẫu mới thành một phương pháp sản xuất hợp pháp cho các bộ phận kim loại hiệu suất cao. Đối với các kỹ sư dự án làm việc với hợp kim niken như Inconel, lời hứa về việc in một bộ phận lắp ráp phức tạp theo yêu cầu là rất hấp dẫn. Nhưng đó không phải là một giải pháp chung chung.

Quyết định sử dụng bộ phận AM thay vì bộ phận đúc, rèn hoặc rèn truyền thống là một quyết định có tính toán. Đối với các dự án có khối lượng thấp—chẳng hạn như các nhà máy thí điểm, hệ thống R&D hoặc sửa chữa bảo trì chuyên dụng—nó có thể là nhân tố thay đổi cuộc chơi, nhưng chỉ trong những điều kiện phù hợp.

Đây là một khuôn khổ thực tế để xác định khi nào nó có ý nghĩa.

Ưu điểm cốt lõi của AM đối với phụ kiện Inconel

1. Tự do thiết kế cấp tiến & Hợp nhất một phần:

   • Vấn đề:Các phụ kiện truyền thống bị hạn chế bởi những hạn chế của gia công và đúc. Một ống góp phức tạp có nhiều cổng góc cạnh có thể yêu cầu một số chi tiết đúc tùy chỉnh, cụm hàn hoặc gia công 5 trục cực kỳ tốn kém.

   • Giải pháp AM:Bạn có thể thiết kế và in một thành phần Inconel nguyên khối duy nhất với các kênh bên trong, đường dẫn dòng chảy được tối ưu hóa và các điểm lắp tích hợp. Điều này hợp nhất nhiều bộ phận thành một, loại bỏ các đường rò rỉ (mối hàn) tiềm ẩn và đơn giản hóa việc lắp đặt.

2. Giảm đáng kể thời gian thực hiện cho các bộ phận phức tạp:

   • Vấn đề:Việc tìm nguồn đúc hoặc rèn Inconel 625 tùy chỉnh có thể có thời gian thực hiện là 20-40 tuần, đặc biệt đối với kích thước không chuẩn.

   • Giải pháp AM:Khi tệp kỹ thuật số đã sẵn sàng, bộ phận đó có thể được in, xử lý hậu kỳ và vận chuyển chỉ trong thời gian ngắn.2-4 tuần. Đây là lợi thế mạnh mẽ nhất của nó đối với các dự án khẩn cấp và tạo mẫu nhanh.

3. Sản xuất theo yêu cầu cho các bộ phận lỗi thời hoặc không đạt tiêu chuẩn:

   • Vấn đề:Việc duy trì tồn kho các phụ kiện chuyên dụng, khối lượng thấp rất tốn kém. Nếu một hệ thống cũ yêu cầu một bộ phận lắp đặt lỗi thời thì kỹ thuật đảo ngược và sản xuất truyền thống thường rất tốn kém.

   • Giải pháp AM:Một bộ phận mới có thể được tạo từ bản quét 3D hoặc mô hình CAD của bộ phận cũ, cung cấp sự thay thế tương tự mà không cần dụng cụ đắt tiền hoặc số lượng đặt hàng tối thiểu.

Những thách thức và hạn chế đáng kể

1. Chi phí đơn vị cao:

   • Trong khi AM tiết kiệm dụng cụ thì chi phí bột Inconel, thời gian sử dụng máy và quá trình xử lý hậu kỳ phức tạp lại cao. Đối với hình dạng đơn giản (khuỷu tay tiêu chuẩn), khớp nối truyền thống hầu như sẽ luôn rẻ hơn. Giá trị của AM nằm ở sự phức tạp chứ không phải hàng hóa.

2. Tầm quan trọng của quá trình xử lý sau và chứng nhận:

   • Phần "như đã in" chưa sẵn sàng để bảo trì. Nó yêu cầu:

     • Giảm căng thẳng:Xử lý nhiệt để giảm căng thẳng bên trong.

     • Ép đẳng tĩnh nóng (HIP):Thường rất cần thiết cho các hoạt động quan trọng, HIP đóng lỗ xốp vi mô bên trong, cải thiện mật độ và tính chất cơ học.

     • Hoàn thiện bề mặt:Bề mặt được in nhám và có thể là điểm tạo mầm cho sự ăn mòn. Gia công hoặc đánh bóng bằng điện thường được yêu cầu đối với bề mặt ướt.

   • Chứng nhận là không thể thương lượng.Bạn phải nhận được một bộ tài liệu đầy đủ, bao gồm các chứng chỉ vật liệu và lý tưởng nhất là chứng kiến ​​các phiếu giảm giá từ cùng một lô sản xuất để thử nghiệm cơ học.

3. Tính chất vật liệu dị hướng:

   • Độ bền cơ học của bộ phận AM có thể hơi khác nhau tùy theo hướng chế tạo. Nhà cung cấp AM uy tín sẽ hiểu điều này và thiết kế hướng của bộ phận trong buồng xây dựng để tối ưu hóa các đặc tính cho tải dịch vụ dự kiến.

Ma trận quyết định: Khi nào nên kích hoạt vào buổi sáng

Sử dụng danh sách kiểm tra này để đánh giá dự án của bạn.

✅ CÓ, hãy cân nhắc AM nếu dự án của bạn đáp ứng MỘT hoặc NHIỀU tiêu chí sau:

• Độ phức tạp cực cao:Phụ kiện có hình dạng bên trong (ví dụ: kênh làm mát phù hợp, vòi áp suất tích hợp) không thể tạo ra bằng bất kỳ phương pháp nào khác.

• Nhu cầu cấp thiết & Thời gian thực hiện truyền thống lâu dài:Việc ngừng hoạt động của nhà máy phụ thuộc vào bộ phận có thời gian sản xuất truyền thống là 30 tuần. AM có thể là lựa chọn khả thi duy nhất để tránh chi phí thời gian ngừng hoạt động lớn.

• Cơ hội hợp nhất một phần:Bạn có thể thay thế một tổ hợp hàn nhiều bộ phận, phức tạp bằng một bộ phận được in duy nhất, không bị rò rỉ, giúp giảm chi phí đơn vị và giảm nhân công và kiểm tra.

• Lặp lại nguyên mẫu và thiết kế:Bạn cần phải nhanh chóng thử nghiệm một số phiên bản của một đa tạp phức tạp trước khi đưa ra thiết kế cuối cùng để sản xuất trên quy mô lớn.

❌ KHÔNG, hãy tiếp tục sử dụng các phương pháp truyền thống nếu dự án của bạn:

• Một hình học đơn giản:Bạn cần một khuỷu tay, tee hoặc bộ giảm tốc tiêu chuẩn. Phụ kiện rèn hoặc đúc sẽ rẻ hơn, nhanh hơn và được chứng nhận theo tiêu chuẩn đã biết (ví dụ: ASME B16.9).

• Sản xuất số lượng lớn:Tính kinh tế nhờ quy mô của sản xuất truyền thống sẽ luôn đánh bại AM về chi phí trên mỗi bộ phận đối với số lượng lớn.

• Thiếu chứng nhận:Nhà cung cấp AM không thể cung cấp chứng nhận vật liệu có thể truy nguyên, PMI và hồ sơ chất lượng đầy đủ đáp ứng các yêu cầu ASME hoặc PED của dự án của bạn.

• Sự không chắc chắn trong quy trình AM:Bạn hiện không làm việc với nhà chế tạo AM uy tín, đã được chứng minh, chuyên về hợp kim niken có tính toàn vẹn cao cho các ứng dụng công nghiệp.

Danh sách kiểm tra tìm nguồn cung ứng thực tế cho các phụ kiện AM Inconel

Nếu bạn quyết định tiếp tục, hãy quản lý quy trình một cách chặt chẽ.

1. Đối tác, đừng chỉ mua hàng:Chọn nhà cung cấp AM có thành tích đã được chứng minh ở Inconel chocông nghiệpứng dụng, không chỉ các nguyên mẫu hàng không vũ trụ. Kiểm tra hệ thống chất lượng của họ.

2. Đồng thiết kế phần:Thu hút các kỹ sư của họ sớm. Họ có thể tư vấn về hướng in tối ưu, hỗ trợ sắp xếp cấu trúc và các tính năng thiết kế giúp giảm thiểu khâu xử lý hậu kỳ.

3. Xác định rõ ràng các yêu cầu:

   • Vật liệu:Inconel 625, 718, v.v., có khả năng truy xuất nguồn gốc lô bột.

   • Xử lý sau:Yêu cầu HIP và chỉ định độ hoàn thiện bề mặt cuối cùng (ví dụ: giá trị Ra) cho các bề mặt bị ướt.

   • Kiểm tra & Chứng nhận:Yêu cầu một gói chất lượng đầy đủ: MTR cho bột, PMI ở phần cuối cùng và các báo cáo thử nghiệm cơ học từ phiếu giảm giá chứng kiến.

4. Ngân sách cho toàn bộ quá trình:Hãy nhớ rằng đơn giá phải bao gồm in ấn, xử lý hậu kỳ, HIP, hoàn thiện và chứng nhận.

Kết luận: Một công cụ chiến lược cho các vấn đề cụ thể

Các phụ kiện Inconel được sản xuất bổ sung không phải là sự thay thế cho các bộ phận truyền thống. Chúng là một giải pháp chuyên biệt cho các vấn đề chuyên biệt.

Đối với các dự án có khối lượng thấp, AM chuyển mô hình kinh tế từ chi phí dựa trên công cụ sang chi phí dựa trên độ phức tạp. Nó cung cấp một khả năng độc đáo để giải quyết các vấn đề liên quan đến mức độ cực kỳ phức tạp, các mốc thời gian khẩn cấp và các phần kế thừa. Bằng cách hiểu được điểm mạnh và hạn chế của nó, bạn có thể triển khai công nghệ tiên tiến này một cách chiến lược để vượt qua những rào cản của dự án từng được coi là không thể vượt qua.

Bạn đã sử dụng các thành phần được sản xuất bổ sung trong một ứng dụng quy trình quan trọng chưa? Yếu tố chính biện minh cho việc sử dụng nó là gì? Chia sẻ câu chuyện của bạn dưới đây.