河钢承钢实现3D打印20批次产品

日期:2020-04-14编辑作者:冶金矿产

从设备选型到供厂家筛选,河钢承钢选派技术人员实地考察了10余个3D打印机制造厂,综合考虑钒钛材料的性能及未来应用领域,按照“符合国家战略性新兴产业的发展需求,实现增材制造这一高端制造产业与钒钛新材料产业深度融合”的目标,引进了具备金属材料打印能力的高端增材制造设备,为增材制造和钒钛材料粉末冶金融合发展,进一步延伸资源应用和高端制造的产业链奠定了坚实基础。

  近日,河钢承钢3D增材制造服务示范中心首批万元订单成功交付客户,这是为知名汽车制造商量身定制的模具钢。据了解,河钢承钢3D增材制造服务示范中心从建成投用、试运营、制造3D打印工艺品、打印不锈钢精密零件到制造航天钛合金产品,仅用了4个月的时间。目前,已经打印了20批次产品,部分产品已经交付客户。

《中国冶金报》

  去年6月,河钢承钢开始筹建增材制造中心,从设备选型到供应厂家筛选,河钢承钢技术人员实地考察了10余个3D打印机制造厂商,最终引进了具备金属材料打印能力的高端增材制造设备。今年3月,河钢承钢3D增材制造服务示范中心正式投用,技术人员成功以钛合金粉末、316L不锈钢等粉末原料,成功制造了高精度静叶盘、涡轮转子等零部件,开启了河钢承钢高端钒钛新材料研发与应用快速发展的新纪元。

因梦而生 增材制造从无到有

  刚刚交付的某知名企业汽车模具制造的订单是河钢承钢在6月份接到的订单,订单要求产品表面精度在200微米以内,但表面硬度必须达到50HRC以上,这不仅要求技术人员能够熟练应用增材制造技术,还必须具备良好的热处理技术。首批模具交付客户获得认可后,技术人员针对二次热处理周期长等难点问题,继续攻关,实现了模具一次热处理即可达到50HRC硬度,将产品制造周期缩短了一半以上,受到了客户的赞许和追单。

筑梦未来 增材制造未来可期

  不到4个月的时间,河钢承钢在增材制造方面已经取得了很多实践经验,从316不锈钢、304不锈钢到钛合金等材料制品,由工艺品、精密结构件到航空航天超精度零件,河钢承钢能够根据客户需求,灵活提供多种产品解决方案。截至目前,已经完成了30多个种类产品试打,种类包括汽车模具、军工雷达配件到飞机零部件。

仅用不到4个月的时间,河钢承钢就在增材制造领域获得了大量的实践经验。在材料方面,河钢承钢实现了从生产316不锈钢、304不锈钢到生产钛合金等材料的转变;在制品方面,实现了从生产工艺品、精密结构件到生产航空航天超精度零件的转变。现在的河钢承钢已经能够根据客户需求,灵活提供多种产品解决方案。

美高梅正规网址,  8月12日,在河钢承钢3D增材制造服务示范中心看到,科技感十足的增材设备占据了三分之一的空间,技术人员正在围绕一个飞机零件打印进行研讨。交谈中,了解到,这是他们最近接到的一笔订单,零件是飞机制造中的精密部件,不仅是叠套样式,而且内部部件间的间隙仅为1毫米,周身还有不规则的直径1毫米的孔洞,底部还有特殊形状构造,精度要求仅为100微米。该中心负责人介绍说:增材制造主要是应用于结构复杂、精密度高、自主研发的零部件及模型制造,实现一些无法人工和精密机床都无法完成的产品制造。刚刚完成一个三维模型建立的河钢承钢3D增材制造服务示范中心工程师周涛向介绍起了情况,3D打印并非大家想像的那样简单,一按电钮就能瞬间制造出想要的产品,这其中涉及模型设计、材料学、机电一体化等多个学科及专业技术,每次打印之前都要进行粉末粒度、成分,以及对成品进行精度和力学性能检测。

日前,河钢承钢增材制造3D打印服务示范中心首批万元订单成功交付客户,该产品系为知名汽车制造商定制的模具钢。客户使用后反馈良好,并按月提交订单计划。至此,河钢承钢增材制造开启了发展新篇章。

  涉及汽车模具、飞机零部件等30多个品种

在河钢承钢增材制造3D打印服务示范中心,科技感十足的增材设备占据了三分之一的空间。记者看到,该中心技术人员正围绕着一个飞机零件打印问题进行研讨。该零件是飞机制造中的精密部件,不仅要求内部部件间的间隙仅为1毫米,而且要求周身有不规则的直径为1毫米的孔洞,同时该零件底部构造特殊,对精度的要求严格,仅为100微米。该中心负责人解释说:“增材制造主要应用于结构复杂、精密度高、自主研发的零部件及模型制造,用于完成一些人工和精密机床无法完成的产品制造。”

2019年3月份,河钢承钢增材制造3D打印服务示范中心经过设备安装、调试及人员培训等一系列周密筹备后正式投用。2个多月后,河钢承钢技术人员采用钛合金粉末、316L不锈钢等粉末原料,成功制造了高精度静叶盘、涡轮转子等零部件,开启了河钢承钢高端钒钛新材料研发与应用快速发展的新纪元。

随着增材制造市场的不断开拓,河钢承钢增材制造已经吸引了航空航天、智能制造、医疗健康、军工制造等领域高端客户的目光,所需制造的产品也更加精密。据中心负责人介绍,增材制造3D打印服务示范中心对一般精度为100微米以上的定制产品,采用优化三维模型、打印的办法,一次成型制造;对于表面精度为100微米以下的产品,采用3D打印技术配合高精数控机床,严格控制产品精度。此外,针对客户在产品硬度、力学性能等方面提出的特殊要求,该中心配合河钢承钢材料学技术专家采取多种工艺进行优化,确保满足客户差异化需求。

对于该订单产品,客户要求使用不锈钢进行制造,可是河钢承钢技术人员却采用了成本高昂的钛合金粉末进行初步建模。面对记者的不解,该中心负责人解释:“该产品整体尺寸及内部间隙较小,钛合金粉末的成型效果好,有利于塑型,更为适合。虽然成本偏高,但为了快速取得建模数据,我们选择使用钛合金粉末。”尽管他们前期对建模中心和边缘数据进行了精准测算,但初次建模效果并不理想。受多种因素影响,河钢承钢首次打印出的成品内部构造间隙没有完全满足客户要求,成了十分尴尬的失败品。

为实现中国制造业由大到强的转变,2015年5月份,国务院发布了《中国制造2025》。其中,在重点领域技术路线图中有3处对增材制造的重点发展方向做出了具体规划,明确重点突破具有系列原创技术的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、高温合金、非金属工程材料与复合材料等高性能大型关键构件高效增材制造工艺。

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