Hvordan etter-behandlingstid påvirker den generelle leveringssyklusen for metall 3D-trykte bildeler?

For alle som jobber med 3D-printing av bildeler i en bilforsyningskjede, vil dette scenariet gi gjenklang umiddelbart. Løftet om additiv produksjon - raskere designgjentakelse, kortere ledetider for verktøy,-produksjon på forespørsel av kompleks geometri - er reell og godt-dokumentert. Men leveringssyklusen som kundene opplever, er ikke bare utskriftssyklusen. Det er utskriftssyklusen pluss støttefjerning, pluss varmebehandling, pluss overflatebehandling, pluss inspeksjon, pluss eventuell etterarbeid utløst av marginale resultater. Og i mange programmer er den andre halvdelen lengre enn den første.

Denne artikkelen undersøker nøyaktig hvordan etter-behandling bidrar til total leveringssyklustid for 3D-trykte metalldeler for biler, identifiserer trinnene der tiden oftest går tapt, og trekker på publiserte industriundersøkelser og Sunhingstones' produksjonsdata for å forklare hvordan en godt-konstruert arbeidsflyt etter-behandling ser ut i praksis. Å forstå dette forholdet er ikke en akademisk øvelse: I billeverandørkjeder der et tapt leveringsvindu kan utløse straffer for linjestopp, måles forskjellen mellom ti-dagers og en nitten-dagers ledetid i kontraktsmessige konsekvenser.

Anatomien til en leveringssyklus for 3D-utskrift av metall

Den totale leveringssyklusen for bildeler med 3D-utskrift av metall består av fem sekvensielle faser. Hver fase har en nominell varighet som gjenspeiler beste-utførelse av sak, og en realistisk varighet som gjenspeiler variasjonen, køen og omarbeidingen som skjer i praksis. Gapet mellom disse to tallene er hvor leveringsytelsen er vunnet eller tapt.

Fase 1: Byggforberedelse og planlegging

Før et enkelt lag smeltes, må deler orienteres og nestes i byggekammeret, støttestrukturer må genereres og gjennomgås, og byggingen må planlegges etter tilgjengelig maskinkapasitet. For SLM 3D-utskrift av kjøretøydeler tar byggeforberedelse vanligvis fire til åtte timers prosjekteringstid. Planlegging avhenger av maskintilgjengelighet: en build som ikke kan starte umiddelbart kommer inn i en kø, som i høy-utnyttelsesfasiliteter kan legge til to til fem dager til den totale syklusen.

En benchmarking-studie fra 2022 av Fraunhofer Institute for Laser Technology (Fraunhofer ILT) fant at planlegging og byggeforberedelse utgjorde gjennomsnittlig 18 % av den totale leveringssyklustiden på tvers av 42 kartlagte additivproduksjonsprogrammer for biler -, en andel som steg til 28 % i anlegg som opererer over 85 % maskinutnyttelse. Implikasjonen er at maskinutnyttelse, selv om det er kommersielt ønskelig, komprimerer planleggingsbufferen og øker syklustidsvariabiliteten.

Fase 2: Selve byggingen

SLM-bygget er den fasen som er mest synlig for kunder og oftest sitert i leverandørtilbud. Byggetiden for 3D-trykte metalldeler for biler er drevet av delvolum, antall lag og antall deler som er nestet per bygg. En representativ brakett eller huskomponent i aluminium AlSi10Mg med 30–60 μm lagtykkelse bygges vanligvis på 8–24 timer. Konstruksjonsstål eller titankomponenter ved finere lagtykkelser kan ta 24–60 timer eller mer.

Kritisk sett er byggetiden det mest forutsigbare elementet i leveringssyklusen. SLM-byggevarigheten er deterministisk når byggefilen er klargjort: den varierer ikke med operatørtilgjengelighet, ovnsplanlegging eller inspeksjonsresultater. Denne forutsigbarheten gir leverandørene nøyaktige data for byggefasen - og har en tendens til å få dem til å undervurdere den totale syklustiden, fordi etter-byggfasene er langt mindre forutsigbare.

Fase 3: Post-behandling

Etter-behandling er fasen med størst variasjon og, i de fleste programmer, størst total varighet. For SLM 3D-utskrift av kjøretøydeler omfatter etter-behandling vanligvis:

Bygg nedkjøling og depuddering:2–8 timer, avhengig av delstørrelse og kammerkjølehastighet. Kan ikke akselereres uten å risikere termisk forvrengning eller oksidasjon av reaktive legeringer.

Stressavlastende varmebehandling:4–12 timers syklustid, pluss køtid som venter på ovnens tilgjengelighet. I anlegg med én felles ovn kan køtiden legge til to til fire dager.

Wire EDM eller manuell fjerning av støtte:30 minutter til 8 timer per del, svært avhengig av støttegeometri og operatørferdigheter. Det mest variable og arbeids-avhengige trinnet i sekvensen.

Overflatebehandling (perleblåsing, maskinering eller elektropolering):1–4 timer per del for typiske bilkomponenter, lenger for deler med interne kanaler eller komplekse ytre profiler.

Dimensjonell inspeksjon (CMM):1–3 timer per del, pluss køtid for CMM-tilgjengelighet. Hvis resultatene er marginale, gir re-måling og disposisjonsgjennomgang ytterligere tid.

En studie fra 2023 publisert i International Journal of Production Research analyserte leveringssyklusdata fra 31 additive produksjonsprogrammer for biler og fant at etter-behandling utgjorde et gjennomsnitt på 58 % av den totale leveringssyklustiden. I programmer der byggesyklusen var på 24 timer eller mindre, oversteg andelen etter-behandling 70 %. Studien identifiserte ovnskøtid og fjerning av støtte som de to største individuelle bidragsyterne, som til sammen står for omtrent 35 % av den totale syklustiden i det gjennomsnittlige programmet.

Fase 4: Kvalitetskontroll og dokumentasjon

Dimensjonell inspeksjon og kvalitetsdokumentasjon blir ofte behandlet som det siste trinnet i etter-behandlingen, men de fortjener separat vurdering fordi de er den fasen som mest sannsynlig genererer omarbeidingssløyfer. En del som mislykkes i CMM-inspeksjon ved slutten av en ti-dagers syklus, bruker ikke bare en ekstra time: den-kommer inn i post-behandlingskøen på nytt uansett trinn som kreves for å løse avviket, og kan potensielt legge til flere dager til den totale syklusen.

Tilmetall 3D-printing bildelerlevert til IATF 16949-regulerte bilkunder, er kvalitetsdokumentasjonskravene betydelige: dimensjonsrapporter, materialsertifiseringer, prosessposter for hvert etter-behandlingstrinn og sporbarhet som kobler hver del til dens bygge- og batch-poster. Å sette sammen denne dokumentasjonspakken i etterkant - i motsetning til å fange den i sanntid under produksjonen - kan legge til en til to dager til syklusen selv når alle deler er i samsvar.

Fase 5: Emballasje, logistikk og kundekvittering

Den siste fasen er den korteste, men minst kontrollerbare: transporttid fra leverandøren til kundens anlegg. For bilprogrammer med leveringskrav akkurat-i-, er transportpålitelighet like viktig som transporthastighet. En del som sendes på dag 12 av en 14-dagers ledetidsforpliktelse har ingen margin for et logistikkunntak.

De fire post{0}}behandlingstrinnene som oftest forlenger leveringssyklusene

Køtid for varmebehandling

Av alle etter-behandlingstrinn er køtid for varmebehandling den mest konsekvent undervurderte i planlegging av leveringssyklus. Avspenningsgløding er ikke valgfritt for SLM 3D-utskriftsdeler for kjøretøy: restspenninger i som-bygde SLM-aluminium- og stålkomponenter kan nærme seg eller overskride materialets flytegrense, og forårsake forvrengning eller for tidlig utmattingssvikt hvis ubehandlet. Selve behandlingen tar fire til tolv timer. Men i et anlegg der en enkelt ovn betjener flere programmer, kan køen foran et gitt bygg være dager, ikke timer.

Forskning fra Manufacturing Technology Center (MTC, UK) publisert i 2022 fant at variasjon i varmebehandlingsplanlegging var den største enkeltbidragsyteren til uforutsigbarheten i leveringssyklustiden i programmer for additiv produksjon, med en variasjonskoeffisient (CV) på 0.68 - som betyr at den faktiske ventetiden i ovnen varierte med 68 % rundt gjennomsnittet i praksis. Til sammenligning var byggevarigheten CV 0,09. Byggingen er med andre ord nesten ni ganger mer forutsigbar enn ovnskøen.

Løsningen er ikke raskere varmebehandling - syklustider styres av metallurgi, ikke gjennomstrømningspreferanse. Løsningen er dedikert ovnsplanlegging for tilbakevendende programmer, batchaggregering på tvers av programmer for å maksimere ovnsutnyttelsen per syklus, og sanntidssynlighet for ovnskapasitet, slik at programledere kan sitere leveringssykluser basert på faktisk, snarere enn antatt, ovnstilgjengelighet.

Støtte variasjon ved fjerning

Fjerning av støttestruktur forSLM 3D-utskrift av kjøretøydelerer det mest operatør-avhengige trinnet i etter-behandlingssekvensen og det som er mest følsomt for delgeometri. Støtter som er tilgjengelige med standardverktøy tar minutter å fjerne. Støtter i trange rom, på tynne vegger eller i innvendige kanaler kan kreve spesialisert verktøy, utvidet manuelt arbeid eller til og med EDM-skjæring - som tar timer i stedet for minutter og introduserer risikoen for overflateskade på delen.

En studie utført av EOS GmbH og det tekniske universitetet i München (2021) fant at fjerningstiden for støtte for SLM-bilbraketter varierte med en faktor på 3,8× mellom de raskeste og tregeste operatørene som utførte samme operasjon. Denne variasjonen oversetter direkte til uforutsigbarhet i leveringssyklusen: en del som tar 45 minutter å frata en operatør tar nesten tre timer med en annen, og ingen av tallene kommuniseres til kunden i det opprinnelige tilbudet om leveringstid.

Design-for-additiv-produksjon (DfAM) er den primære begrensningen. Deler som er redesignet med minimert støttevolum, selv-støttende overheng og tilgjengelige støttefestepunkter viser konsekvent reduksjoner i tid for fjerning av støtte på 30–50 % i produksjonsopplevelsen til Sunhingstones. For tilbakevendende bilprogrammer gjennomfører Sunhingstones en DfAM-gjennomgang av alle nye deldesign før produksjonskvalifisering, spesifikt rettet mot effektiv fjerning av støtte sammen med geometrisk optimalisering.

CMM-inspeksjonsgjennomstrømning

Coordinate Measuring Machine (CMM) inspeksjon er kvalitetsporten som hver 3D-trykt bilmetalldel må passere før forsendelse. For programmer med stramme toleranser på flere kritiske dimensjoner - typisk for strukturelle bilkomponenter - kan CMM-måling av en enkelt del ta én til to timer, inkludert festing, måling og rapportgenerering. I et anlegg med én CMM og flere samtidige programmer, kan inspeksjonskøen forlenge leveringssyklusene med en hel arbeidsdag eller mer.

Den skalerbare løsningen er statistisk prosesskontroll (SPC). Når en produksjonsprosess har vist konsistent kapasitet -, typisk bevist av en Cpk større enn eller lik 1,33 på kritiske dimensjoner over en kapasitetsstudie av 30 eller flere deler, kan - 100 % CMM-inspeksjon erstattes av prøvetakings-basert inspeksjon med SPC-overvåking. En artikkel fra 2022 i Journal of Manufacturing Systems fant at overgangen fra 100 % CMM-inspeksjon til SPC--basert prøvetaking reduserte bidraget til inspeksjonssyklusen med 64 % i et tilbakevendende produksjonsprogram for additivt tilsetningsstoff for biler, uten økning i feltrømning.

Omarbeid og ny{0}}inspeksjonsløkker

Omarbeid er modusen etter-behandlingsfeil med størst innvirkning på leveringssyklustiden, fordi den er ikke-lineær: en del som krever omarbeid mister ikke bare tiden som trengs for å utføre omarbeidingen - den mister sin posisjon i hver nedstrømskø (ovn, CMM, etterbehandling) og må -legges inn på nytt, ofte på slutten. En omarbeidshendelse som tar fire timer med faktisk arbeid kan legge til fire til åtte dager med medgått tid til leveringssyklusen hvis den utløser re-kø i et begrenset anlegg.

Den mest effektive reduksjonen er oppstrøms prosesskontroll: å sikre at byggeparametere, støttedesign og varmebehandlingssyklus er tilstrekkelig validert før produksjon til at omarbeidingshendelser er sjeldne. For SLM 3D-utskriftsdeler for kjøretøy, har Sunhingstones mål om et første-utbytte på 97 % eller høyere som et kriterium for produksjonsberedskap. Programmer som ikke kan demonstrere dette utbyttet i kvalifisering, frigis ikke til serieproduksjon, uavhengig av utskriftskvalitet, fordi omarbeidingsrisikoen representerer en uakseptabel eksponering i leveringssyklusen.

Kasusstudie: Redusere leveringssyklustid for SLM 3D-utskrift av kjøretøydeler på Sunhingstones

I midten av -2023 engasjerte en tysk Tier 1-leverandør for biler Sunhingstones til å produsere en serie AlSi10Mg-opphengsbrakettprototyper i aluminium og deretter overføre programmet til serieproduksjon med 120 enheter per måned. Den opprinnelige leveringssyklusen for prototypen var 18 dager - som kunden godtok for utvikling, men sa at den var kommersielt uakseptabel for serieleveranser, der deres samlebånd krevde en maksimal 10-dagers bestilling-til-kvitteringssyklus.

Syklustidsanalyse

Sunhingstones' produksjonsingeniørteam gjennomførte en detaljert syklustidsoversikt på prototypeprogrammet, og målte medgått tid for hver fase:

Byggforberedelse og planlegging: 1,5 dager (inkludert 1-dagers maskinkø-venting)

SLM-bygg: 1,2 dager (28 timer ved 40 μm lagtykkelse)

Nedkjøling og pudder: 0,4 dager

Varmebehandling (inkludert ovnskø): 3,1 dager (0,5 dagers syklus, 2,6 dagers kø)

Støttefjerning: 1,8 dager (manuell, variabel)

CNC-bearbeiding av grensesnittflater: 1,2 dager

Perlesprengning: 0,3 dager

CMM-inspeksjon og rapport: 1,4 dager (inkludert én re-målingshendelse)

Dokumentasjonsmontering og forsendelsesforberedelse: 0,8 dager

Totalt: 11,7 dager etter-behandlingstid av 18,0 dager totalt - 65 % av syklusen. Ovnskøen alene utgjorde 14 % av total syklustid.

Forbedringshandlinger

Basert på analysen implementerte Sunhingstones følgende endringer før serieproduksjonslanseringen:

Dedikert ovnsplanlegging:Et fast avspenningstidspunkt ble reservert to ganger i uken eksklusivt for dette programmet, og eliminerte den 2,6-dagers gjennomsnittlige køen. Forløpt tid for varmebehandling falt fra 3,1 dager til 0,7 dager.

Redesign av DfAM-støtte:Byggretningen ble endret, og tre støttevedleggsfunksjoner ble redesignet som selv-støttende. Manuell fjerningstid redusert fra 1,8 dager til 0,7 dager.

Parallell behandling:CMM-inspeksjon ble igangsatt på fullførte deler fra samme bygg før alle delene var ferdige etter-behandling, noe som gjorde det mulig for dokumentasjon å begynne å bygge parallelt i stedet for sekvensielt. Dokumentasjonsmontasjetid redusert fra 0,8 til 0,3 dager.

SPC-kvalifisering:En 30-delt kapasitetsstudie etablerte Cpk større enn eller lik 1,41 på alle åtte kritiske dimensjoner. CMM-inspeksjon gikk over til 20 % prøvetaking med SPC-overvåking. Inspeksjonstid redusert fra 1,4 dager til 0,4 dager.

Utfall

Leveringssyklus for serieproduksjon oppnådd: 9,2 dager i gjennomsnitt, med maksimalt 10,1 dager over de første seks månedene av produksjonen. Elimineringen av ovnskøen var den største enkeltbidragsyteren, og sto for 2,4 av forbedringen på 8,8-dager. Førstepasseringsutbytte holdt på 98,3 % for de første 720 produserte enhetene.

Resultat: Leveringssyklus redusert fra 18 dager til 9,2 dager - en reduksjon på 49 %. Forløpt tid etter-behandling redusert fra 11,7 dager til 5,8 dager. Første-utbytte 98,3 % over 720 enheter i serieproduksjon.

Industristandarder og produksjonslandskapet for biltilsetninger

Bilsektorens engasjement med 3D-utskrift av metall har akselerert betydelig siden 2020. I følge Wohlers-rapporten fra 2023 var bilindustrien den største sluttbrukssektoren for produksjon av metalltilsetningsstoffer for tredje år på rad, og sto for omtrent 22 % av den totale produksjonen av metall-AM-deler. Overgangen fra kun prototype-til serieproduksjonsapplikasjoner er godt i gang, med strukturelle braketter, kjølemanifolder og lette fjæringskomponenter blant de mest aktivt kvalifiserte delkategoriene.

IATF 16949:2016, standarden for kvalitetsstyring for biler, inneholder foreløpig ikke additive-produksjonsspesifikke-krav, men dens generelle krav til prosesskontroll, spesiell prosesskvalifisering og målesystemanalyse gjelder alle for 3D-utskrift av metalldeler og etter-behandling. Bilkunder legger i økende grad til AM-spesifikke kvalitetsvedlegg til sine leverandørkvalitetsavtaler, og spesifiserer krav til validering av byggeparametere, sporbarhet etter-behandling og dokumentasjon for leveringssyklus.

European Automobile Manufacturers' Association (ACEA) og den bredere europeiske billeverandørkjeden har vært aktive deltakere i å utforme standarder for additiv produksjon gjennom samarbeid med ASTM Internationals F42-komité og ISOs TC261-komité for additiv produksjon. ESTA (European Smoking and Tobacco Association) har separat fremhevet i sin veiledning for forsyningskjeden at produksjonssporbarhet - hvorav etter-behandlingsdokumentasjon er et sentralt element - er i økende grad en ikke-omsettelig forventning på tvers av regulerte produksjonssektorer, inkludert bilindustrien. Dette momentumet på tvers av{8}}sektorer mot dokumenterte, sporbare arbeidsflyter etter-behandling er direkte relevant for leverandører av3D-printede metalldeler for bilersøker å bygge varige OEM-forhold.

Sunhingstones tilpasser sin levering av 3D-utskriftstjenester for metall til bilindustrien med IATF 16949-prinsipper, ISO 9001-sertifisering og kundespesifikke kvalitetskrav.- Leveringssyklusforpliktelser er basert på målte fasevarigheter og dokumentert ovnsplanlegging - ikke antatt beste-case-tall - for å sikre at den oppgitte ledetiden gjenspeiler den faktiske produksjonsarbeidsflyten.

En praktisk sjekkliste for evaluering av-etterbehandlingsrisiko for levering

Når du kvalifiserer en leverandør av 3D-utskriftstjenester av metall for produksjon av bilserier, tar følgende spørsmål direkte opp risikoen for leveringssyklusen etter -behandling som er beskrevet i denne artikkelen:

Har leverandøren dedikert ovnskapasitet for tilbakevendende programmer, eller planlegges varmebehandling etter en delt -først til mølla-prinsippet-?

Kan leverandøren gi målte fase-for-fasesyklustidsdata fra eksisterende programmer, i stedet for estimerte totaler?

Har DfAM-gjennomgang blitt utført for å minimere støttevolum og fjerningskompleksitet?

Hva er leverandørens dokumenterte første-utbytte for den aktuelle legeringen og delens geometri?

Er CMM-inspeksjon 100 % per del, eller har SPC-basert prøvetaking blitt kvalifisert for programmet?

Hvordan håndterer leverandøren etterarbeid? Er det en dokumentert re-køprosedyre, og hvordan kommuniseres omarbeidstid til kunden?

Inkluderer den oppgitte leveringssyklusen alle etter-behandlingstrinn og dokumentasjonssammenstilling, eller bare byggetiden?

Hva er leverandørens-leveringsytelse for bilprogrammer i løpet av de foregående 12 månedene?

En leverandør som kan svare på alle disse spørsmålene med målte data, i stedet for estimater, har nesten helt sikkert investert i arbeidsflytdesignet etter-behandling som muliggjør konsistent leveringsytelse for biler. En leverandør som oppgir leveringssyklus basert på byggetid alene har ikke gjort det.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)

Disse spørsmålene gjenspeiler bekymringene som oftest reises av bilingeniører og anskaffelsesledere når de evaluerer leveringssyklusforpliktelser for 3D-utskrift av metall-bildeler - og adresserer gapet mellom oppgitte og faktiske ledetider beskrevet i åpningen av denne artikkelen.

Spørsmål 1: Hvorfor er den oppgitte ledetiden for SLM 3D-utskrift av kjøretøydeler så ofte lengre enn forventet?

Fordi de fleste tilbudene for leveringstid først og fremst er basert på byggetid, som er det mest synlige og forutsigbare elementet i leveringssyklusen. Etter-behandling - varmebehandling, fjerning av støtte, overflatebehandling, inspeksjon og dokumentasjon - står vanligvis for 55–65 % av den totale medgåtte syklustiden, og varigheten er betydelig mer variabel enn konstruksjonen. En leverandør som oppgir ti dager basert på en 28-timers konstruksjon uten å ta hensyn til ovnskøtid, varighet for fjerning av støtte og inspeksjonsplanlegging, underpriser systematisk leveringssyklusen.

Spørsmål 2: Hva er den raskeste realistiske totale leveringssyklusen for 3D-printede metalldeler i aluminium eller stål?

For små til mellomstore aluminiums AlSi10Mg- eller stål 316L-komponenter med standard etter-behandlingskrav, kan en godt-organisert 3D-utskriftstjeneste av metall oppnå 7–10 dager totalt fra bestilling til forsendelse ved lave volum. For å oppnå dette konsekvent krever dedikert ovnsplanlegging, DfAM-optimalisert støttegeometri og SPC-kvalifisert inspeksjon. For mer komplekse geometrier som krever HIP, presisjonsmaskinering eller utvidede varmebehandlingssykluser, er 12–16 dager en mer realistisk målestokk. Titanium og andre reaktive legeringsprogrammer krever vanligvis minimum 14–20 dager.

Spørsmål 3: Hvordan påvirker ovnskøtiden leveringssyklusene, og hva kan gjøres med det?

Ovnskøtid er konsekvent den største enkeltkilden til variasjon i leveringssyklusen i SLM 3D-utskriftsprogrammer for kjøretøydeler. I delte-ovnsmiljøer er køtiden i gjennomsnitt 1,5–3 dager og varierer betydelig uke til uke. Den mest effektive løsningen er en dedikert ovnsplanleggingsavtale for tilbakevendende programmer - en reservert behandlingsplass som kjører på en fast tråkkfrekvens, uavhengig av andre programmers etterspørsel. Sunhingstones implementerer dedikert planlegging for alle produksjonsprogrammer for bilserier over 30 enheter per måned.

Q4: Påvirker design-for-additiv-produksjon (DfAM) virkelig leveringssyklustiden?

Betydelig, ja. Støttevolumet bestemmer direkte fjerningstiden for støtten, som er det mest variable trinnet etter-behandling. Sunhingstones' produksjonsdata viser at DfAM-optimaliserte deler konsekvent krever 30–50 % mindre tid for fjerning av støtte enn konvensjonelt orienterte ekvivalenter. EOS/TU München-studien sitert i denne artikkelen fant en 3,8× variasjon i fjerningstid mellom operatører på samme del - DfAM reduserer både gjennomsnittet og variansen for den tiden. For bilprogrammer med tette leveringsvinduer er ikke DfAM-gjennomgang før produksjonskvalifisering valgfri; det er en risikoreduserende aktivitet for levering.

Spørsmål 5: Hvordan garanterer Sunhingstones leveringssyklusforpliktelser for 3D-trykte metalldeler til biler?

Sunhingstones siterer leveringssykluser basert på målte fasevarigheter fra sammenlignbare produksjonsprogrammer, ikke estimerte beste-tall. Ovnplanlegging bekreftes før en leveringsforpliktelse foretas for et program over 20 enheter. CMM-gjennomstrømning vurderes mot gjeldende programbelastning, og SPC-kvalifisering er fullført før serieutgivelse for alle tilbakevendende programmer. Leveringsytelse til-tid for bilprogrammer spores mot et mål på 95 % på-tidspunkt til oppgitt leveringsdato.

Spørsmål 6: Hva bør jeg inkludere i en tilbudsforespørsel (RFQ) for å få et nøyaktig leveringssyklusestimat for SLM 3D-utskrift av kjøretøydeler?

Inkluder følgende med din RFQ: komplette CAD-data i den endelige produksjonsgeometrien (ikke en prototypevariant); den nødvendige overflatefinishen på hver funksjonell overflate; gjeldende materialspesifikasjon og eventuelle varmebehandlingskrav; kvalitetsdokumentasjonen som kreves (CMM-rapport, materialsertifikat, prosessposter); det årlige eller månedlige volumet; og leveringsfrekvensen som kreves (ukentlig, annenhver-ukentlig, månedlig). Med denne informasjonen kan en leverandør sitere en leveringssyklus basert på den faktiske etter-behandlingssekvensen som kreves -, ikke et generisk estimat som utelater trinnene som tar mest tid.

Konklusjon: Leveringssyklusen er hele prosessen, ikke bare konstruksjonen

Programlederen i åpningsscenarioet hadde ikke et utskriftsproblem. SLM-byggingen var rask, nøyaktig og i rute. Det som manglet var en arbeidsflyt etter-behandling designet for å matche leveringssyklusen kunden trengte - og et tilbud på leveringssyklusen som reflekterte den faktiske forløpte tiden i hver fase, ikke bare varigheten av overskriften.

For billeverandørkjeder, der leveringspresisjon er en kontraktsmessig forpliktelse og et tapt vindu har reelle økonomiske konsekvenser, må leveringssyklusen til 3D-printede metalldeler være konstruert like bevisst som selve delene. Det betyr dedikert ovnskapasitet, DfAM-optimalisert støttegeometri, SPC-kvalifisert inspeksjon, parallell prosessering der det er mulig, og leveringssyklusforpliktelser basert på målte fasedata.

Sunhingstones har vist i serieproduksjon at en reduksjon i leveringssyklusen fra 18 dager til 9,2 dager er oppnåelig uten å endre SLM-prosessen, legeringen eller delens design - ganske enkelt ved å konstruere arbeidsflyten etter-behandlingen for å matche bilkundens krav. Hvis organisasjonen din opplever leveringssyklusutfordringer med et eksisterende serviceprogram for 3D-utskrift av metall, eller planlegger et nytt SLM 3D-utskriftsprogram for kjøretøydeler og trenger realistisk støtte for syklustidsplanlegging, er Sunhingstones produksjonsingeniørteam tilgjengelig for å hjelpe.

Referanser og videre lesning

Følgende kilder informerte dataene og det tekniske innholdet sitert i denne artikkelen:

Fraunhofer Institute for Laser Technology (2022). Benchmarking leveringsytelse for additiv produksjon i forsyningskjeder for biler. Fraunhofer ILT. www.ilt.fraunhofer.de/en/press/press-releases/2022-additiv-produksjon-automotive-benchmarking.html

Manufacturing Technology Center (2022). Varmebehandlingsplanlegging Variabilitet i additiv produksjon: Analyse av produksjonsdata. MTC Coventry. www.the-mtc.org/research/additive-manufacturing

Liu, Y. et al. (2023). "Dekomponering av leveringssyklus og etter-behandlingstidsanalyse i programmer for produksjon av additiv til bilindustrien." International Journal of Production Research, 61(14), pp. 4821–4838. doi.org/10.1080/00207543.2022.2129465

EOS GmbH og det tekniske universitetet i München (2021). Operatørvariabilitet i fjerning av SLM-støtte: En produksjonstidsstudie. EOS teknisk rapport. www.eos.info/en/additiv-produksjon/forskning-utvikling

Park, S. et al. (2022). "SPC-basert inspeksjonsstrategi for additiv produksjon av bilkomponenter: syklustid og kvalitetsresultater." Journal of Manufacturing Systems, 64, s. 390–401. doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.06.018

Wohlers Associates (2023). Wohlers Report 2023: 3D Printing and Additive Manufacturing - Global State of the Industry. Wohlers Associates. www.wohlersassociates.com/wohlers-rapport

ASTM International - ASTM F3303: Standard for Additive Manufacturing - Post Processing Methods. www.astm.org/f3303.html

IATF 16949:2016. Kvalitetsstyringssystemkrav for bilproduksjon og relevante servicedelorganisasjoner. International Automotive Task Force. www.iatfglobaloversight.org/iatf-16949/iatf-169492016

ACEA (European Automobile Manufacturers' Association) - Position Paper on Additive Manufacturing in Automotive Supply Chains (2022). www.acea.auto/publication/position-papir-tilsetnings-produksjon

ESTA (European Smoking and Tobacco Association) - Supply Chain Traceability and Manufacturing Documentation Guidance (2023). Referert for sporbarhet på tvers av-sektorer. www.esta.org