是什么原因?qū)е铝硕嗉す獯蛴C效率變低？
時間：2023-10-27 10:44 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
市場上的大多數(shù)3D打印機最初設(shè)計是用于快速原型制作。然而，隨著行業(yè)的成熟發(fā)展，連續(xù)生產(chǎn)的使用案例變得更加可行，公司開始最大限度地提高增材制造的投資回報比。從設(shè)計高性能的單體零件，自動化車間，開發(fā)新材料到優(yōu)化每臺機器的參數(shù)以提高速度、質(zhì)量和性能。
自2015年SLM Solutions首次推出雙激光系統(tǒng)以來，多激光設(shè)備的數(shù)量迅速增加。從那時起，越來越多的原始設(shè)備制造商 (OEM)、機器制造商和企業(yè)開始為生產(chǎn)定制自己的3D打印機，增加更多的激光數(shù)量以提高生產(chǎn)力。
當(dāng)涉及激光粉床熔融 (LPBF) 和直接金屬激光燒結(jié) (DMLS) 時，大多數(shù)用戶認(rèn)為更多的激光數(shù)量應(yīng)該自然而然地會提高速度和生產(chǎn)力，但事實并非如此。仍然存在的挑戰(zhàn)是如何在保持高質(zhì)量輸出的同時有效地分配工作負(fù)載以提高生產(chǎn)力。找到合適的建模處理軟件來優(yōu)化每個激光器的能力變得尤為重要。
在生產(chǎn)車間的重要發(fā)現(xiàn)
2.縮短3D打印時間
3.確保打印輸出的質(zhì)量
對于多激光器打印機的低效運行，這種處理結(jié)果將嚴(yán)重降低機器的總體設(shè)備運行效率 (OEE)。這就引出了一個問題：如何優(yōu)化這些價值數(shù)十萬到數(shù)百萬美元的3D打印機的產(chǎn)出？
“負(fù)載均衡器”可以充分發(fā)揮多激光金屬3D打印機的能力。作為切片處理器軟件開發(fā)工具包 (BP SDK) 的一部分，負(fù)載均衡器的可配置算法允許用戶調(diào)整每個激光的參數(shù)，這是其他類似的3D打印負(fù)載均衡器軟件所不具備的技術(shù)。
BP SDK讓用戶能夠立即上手的解決方案或開發(fā)適用于其特定生產(chǎn)需求的切片處理器。這種靈活性對于研發(fā)人員、工藝工程師或任何對調(diào)整多激光3D打印機以提高效率感興趣的人來說都是非常有吸引力的。
Materialise Software的工程研發(fā)經(jīng)理Michele Pavan表示：“負(fù)載均衡器相比傳統(tǒng)多激光系統(tǒng)可提高約25%的生產(chǎn)效率。這意味著不再浪費時間和資源來處理過熱、氣體遮擋光束以及飛濺物落在未掃描的構(gòu)建平臺區(qū)域等問題。”
克服激光分布的困難
Materialise Software的產(chǎn)品經(jīng)理Brecht Pellens表示：“3D打印行業(yè)正在轉(zhuǎn)向可持續(xù)和高效的方向以減少碳排放和能源消耗。公司需要改善盈利能力，同時生產(chǎn)出高性能的零部件，以確保競爭優(yōu)勢。這種發(fā)展的重要部分在于在滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時，最大化從每個操作中獲得的價值。”
以下幾個案例可以解釋如何克服與激光負(fù)載分配相關(guān)的問題，最大限度地利用和釋放負(fù)載均衡器的多激光機器的全部潛力。
1 通過控制每個激光器來實現(xiàn)最佳負(fù)載分配
負(fù)載均衡器的算法通過考慮氣體流動和霧區(qū)，以防止激光之間的干擾并確保能量均勻分布，從而簡化了平衡每個激光的負(fù)載任務(wù)。它通過計算每個激光的最佳負(fù)載，考慮所有過程和用戶約束條件，來分配文件的工具路徑。在所有激光器之間路徑會被優(yōu)化，從而顯著提高生產(chǎn)力。
2 配置霧區(qū)以優(yōu)化氣體流動，提高質(zhì)量并避免在下風(fēng)處加工
管理控制質(zhì)量是復(fù)雜的，特別是對于多激光系統(tǒng)來說。激光通常會產(chǎn)生霧和氣體，這些煙霧會朝著設(shè)定的氣體流動方向運動。在這些霧區(qū)中的煙霧可能會遮擋彼此附近工作的激光，降低它們的效率。通過優(yōu)化氣體流動并避免下風(fēng)處加工，可以配置霧區(qū)來改善質(zhì)量。
此外，當(dāng)激光器在封閉空間中工作時，它們會釋放多余的能量，可能對熔池和零件質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。通過計算每個激光器的霧區(qū)，算法可以優(yōu)化復(fù)雜的排序，例如決定首先掃描哪些矢量塊，在遵循優(yōu)先級的情況下以避免逆風(fēng)和霧區(qū)處理。這有助于保持激光束的質(zhì)量，防止它們之間的干擾，同時確保能量分布均勻。
如果處理的不恰當(dāng)，粉床上的松散粉末還會進一步影響打印品的質(zhì)量。為了避免飛濺、氣體遮擋光束和過熱，負(fù)載均衡器可以模擬氣流，確保激光永遠(yuǎn)不會掃描到另一個激光束的氣流中。
自2015年SLM Solutions首次推出雙激光系統(tǒng)以來，多激光設(shè)備的數(shù)量迅速增加。從那時起，越來越多的原始設(shè)備制造商 (OEM)、機器制造商和企業(yè)開始為生產(chǎn)定制自己的3D打印機，增加更多的激光數(shù)量以提高生產(chǎn)力。
當(dāng)涉及激光粉床熔融 (LPBF) 和直接金屬激光燒結(jié) (DMLS) 時，大多數(shù)用戶認(rèn)為更多的激光數(shù)量應(yīng)該自然而然地會提高速度和生產(chǎn)力，但事實并非如此。仍然存在的挑戰(zhàn)是如何在保持高質(zhì)量輸出的同時有效地分配工作負(fù)載以提高生產(chǎn)力。找到合適的建模處理軟件來優(yōu)化每個激光器的能力變得尤為重要。
在生產(chǎn)車間的重要發(fā)現(xiàn)
Materialise Software的市場解決方案架構(gòu)師Johan
Troukens表示：“根據(jù)我的經(jīng)驗，我認(rèn)為許多機器的使用效率并不高。人們認(rèn)為增加更多激光數(shù)量應(yīng)該就可以提高生產(chǎn)、研發(fā)或其他項目的速度和生產(chǎn)力，但事實并非如此。我們需要一種能夠以高效的方式來最大化激光器利用率的技術(shù)。否則，這些系統(tǒng)就是非常低效的�！�例如，一臺四個激光器的3D打印機在生產(chǎn)過程中可能只用到了3.2個激光器的效果。這就是為什么在3D打印機中增加更多激光器并不能提高生產(chǎn)效率的原因。
為了最大化激光器利用率的問題，需要考慮以下三個主要因素：
1.有效應(yīng)用激光器負(fù)載分配2.縮短3D打印時間
3.確保打印輸出的質(zhì)量
對于多激光器打印機的低效運行，這種處理結(jié)果將嚴(yán)重降低機器的總體設(shè)備運行效率 (OEE)。這就引出了一個問題：如何優(yōu)化這些價值數(shù)十萬到數(shù)百萬美元的3D打印機的產(chǎn)出？
“負(fù)載均衡器”可以充分發(fā)揮多激光金屬3D打印機的能力。作為切片處理器軟件開發(fā)工具包 (BP SDK) 的一部分，負(fù)載均衡器的可配置算法允許用戶調(diào)整每個激光的參數(shù)，這是其他類似的3D打印負(fù)載均衡器軟件所不具備的技術(shù)。
BP SDK讓用戶能夠立即上手的解決方案或開發(fā)適用于其特定生產(chǎn)需求的切片處理器。這種靈活性對于研發(fā)人員、工藝工程師或任何對調(diào)整多激光3D打印機以提高效率感興趣的人來說都是非常有吸引力的。
Materialise Software的工程研發(fā)經(jīng)理Michele Pavan表示：“負(fù)載均衡器相比傳統(tǒng)多激光系統(tǒng)可提高約25%的生產(chǎn)效率。這意味著不再浪費時間和資源來處理過熱、氣體遮擋光束以及飛濺物落在未掃描的構(gòu)建平臺區(qū)域等問題。”
克服激光分布的困難
Materialise Software的產(chǎn)品經(jīng)理Brecht Pellens表示：“3D打印行業(yè)正在轉(zhuǎn)向可持續(xù)和高效的方向以減少碳排放和能源消耗。公司需要改善盈利能力，同時生產(chǎn)出高性能的零部件，以確保競爭優(yōu)勢。這種發(fā)展的重要部分在于在滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時，最大化從每個操作中獲得的價值。”
以下幾個案例可以解釋如何克服與激光負(fù)載分配相關(guān)的問題，最大限度地利用和釋放負(fù)載均衡器的多激光機器的全部潛力。
1 通過控制每個激光器來實現(xiàn)最佳負(fù)載分配
2 配置霧區(qū)以優(yōu)化氣體流動，提高質(zhì)量并避免在下風(fēng)處加工
管理控制質(zhì)量是復(fù)雜的，特別是對于多激光系統(tǒng)來說。激光通常會產(chǎn)生霧和氣體，這些煙霧會朝著設(shè)定的氣體流動方向運動。在這些霧區(qū)中的煙霧可能會遮擋彼此附近工作的激光，降低它們的效率。通過優(yōu)化氣體流動并避免下風(fēng)處加工，可以配置霧區(qū)來改善質(zhì)量。
此外，當(dāng)激光器在封閉空間中工作時，它們會釋放多余的能量，可能對熔池和零件質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。通過計算每個激光器的霧區(qū)，算法可以優(yōu)化復(fù)雜的排序，例如決定首先掃描哪些矢量塊，在遵循優(yōu)先級的情況下以避免逆風(fēng)和霧區(qū)處理。這有助于保持激光束的質(zhì)量，防止它們之間的干擾，同時確保能量分布均勻。
如果處理的不恰當(dāng)，粉床上的松散粉末還會進一步影響打印品的質(zhì)量。為了避免飛濺、氣體遮擋光束和過熱，負(fù)載均衡器可以模擬氣流，確保激光永遠(yuǎn)不會掃描到另一個激光束的氣流中。
(責(zé)任編輯：admin)
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