DMLS và Rèn ép trong sản xuất linh kiện thép cường độ cao

Các thành phần bằng thép hiệu suất cao thị trường ngày càng đối mặt với một sản xuất ngã ba đường. Mặc dù phương pháp rèn truyền thống mang lại độ tin cậy đã được chứng minh, việc áp dụng DMLS tăng 19% hàng năm nhờ vào sự tự do thiết kế.

Phương pháp

1. Mẫu thử nghiệm

• Thiết kế: Các mẫu coupon thử nghiệm tiêu chuẩn và các bộ phận sản xuất thực tế:

Đòn gánh treo (780g)

Thanh nối tuabin (620g)

• Vật liệu: Thép AISI 4340, tôi nhiệt đến 42-44 HRC

2. Hệ thống sản xuất

• DMLS: EOS M 300-4 (tia laser 400W, độ dày lớp 30μm)

• Rèn: Máy ép thủy lực 1500 tấn với gia nhiệt cảm ứng

3.Các chỉ số đánh giá

• Thử kéo/mỏi (theo ASTM E8/E466)

• Phân tích vi cấu trúc (SEM/EDS)

• Phân tích chi phí sản xuất (thời gian máy, vật liệu, xử lý sau sản xuất)

Thảo luận

1.Khi nào DMLS phù hợp

• Chế tạo mẫu: Thời gian chờ 5 ngày so với 8 tuần cho mẫu rèn

• Hình dạng phức tạp: Kênh nội bộ hoặc thiết kế tối ưu hóa bố cục

• Sản xuất số lượng thấp: <200 sản phẩm cho các bộ phận cỡ trung bình

2.Ưu điểm của rèn

• Sản lượng cao: >300 đơn vị mỗi năm

• Linh kiện an toàn quan trọng: Các bộ phận lái/khung gầm

• Hiệu quả vật liệu: Sử dụng 95% so với mức 60-70% của DMLS

Kết Luận

Đối với các bộ phận bằng thép cường độ cao:

• DMLS: Tối ưu cho các bộ phận phức tạp, sản lượng thấp đòi hỏi thay đổi nhanh chóng

• Rèn: Vẫn là lựa chọn hàng đầu cho sản xuất số lượng lớn và độ bền tối đa

Các phương pháp lai mới (DMLS tạo hình gần đúng + hoàn thiện bằng rèn) cần được nghiên cứu thêm.