DMLS против ковки для компонентов из высокопрочной стали

Компоненты из высокопрочной стали рынок все чаще сталкивается с производство перекрестьем. Традиционная ковка обеспечивает проверенную надежность, однако внедрение СЛМ ежегодно растет на 19% благодаря свободе проектирования.

Методология

1. Испытательные образцы

• Конструкция: стандартизированные испытательные образцы и реальные детали в производстве:

Подвеска вилки (780 г)

Турбинная тяга (620 г)

• Материал: сталь AISI 4340, закаленная до 42–44 HRC

2. Производственные системы

• СЛМ: EOS M 300-4 (лазер 400 Вт, толщина слоя 30 мкм)

• Ковка: гидравлический пресс на 1500 тонн с индукционным нагревом

3. Критерии оценки

• Испытания на растяжение/усталость (по ASTM E8/E466)

• Анализ микроструктуры (СЭМ/ЭДС)

• Расчет стоимости производства (время работы оборудования, материалы, послепроизводственные операции)

Обсуждение

1.Когда целесообразно применять DMLS

• Прототипирование: 5 рабочих дней против 8 недель для кованых прототипов

• Сложные геометрии: Внутренние каналы или конструкции, оптимизированные по топологии

• Мелкосерийное производство: <200 единиц для деталей среднего размера

2.Преимущества ковки

• Высокий объем: >300 единиц в год

• Критически важные детали безопасности: Компоненты рулевого управления/подвески

• Эффективность использования материалов: 95% против 60-70% у DMLS

Заключение

Для компонентов из высокопрочной стали:

• DMLS: Оптимален для сложных, низкосерийных деталей, требующих быстрой разработки итераций

• Штамповка: Остается лучшим вариантом для массового производства и максимальной прочности

Перспективные гибридные методы (DMLS для близких к окончательной форме деталей + окончательная штамповка) заслуживают дальнейшего изучения.