中国工业报通讯员 田海霞 张娜
今年,河钢承钢发挥增材制造服务示范中心的技术优势,为客户提供高端专属定制服务,产品表面最高精度达到100 微米,以高效优质的产品和服务,赢得了高端客户的“芳心”。前5 个月,该中心打印高端零部件20 多个批次50 余件;新开发北京、天津、杭州等地高端客户3 家,产品涉及汽车、航空、航天、军工和医疗等诸多领域,日益成为钒钛新材料产业发展的新增长点。
48小时兑现客户订单
5 月22 日上午,河钢承钢增材制造服务示范中心的工程师周涛收到了客户的回复:“太高效了,模具已经收到了,制作十分精细,已经投用……”这则反馈信息来自一家天津客户,产品从接到订单到发货仅仅用了48 个小时,创造了该中心最快履约纪录。
事情还要从5 月16 日说起,当天是星期六,河钢承钢增材制造服务示范中心项目组组长赵备备,突然接到了一个求助电话:“您好,您是河钢承钢增材制造吗?我是天津的,经北京的客户介绍来寻求帮助的。我们急需一批特殊造型的蜡模,一周内必须到货!”赵备备通过电话详细了解客户定制模型的需求,并交换了双方邮箱。他通过对客户提供的图纸简要分析后,迅速向对方答复:“这笔订单,我们一定能按期交付,您放心吧。”
3D 打印并非想像的那么简单,一按电钮就能瞬间制造出想要的产品。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,工程师都要进行对粉末粒度、成分以及成品精度和力学性能的检测,为制造优质的精密产品夯实基础。
赵备备立即召集同事回到岗位,根据客户提供的图纸进行电脑建模和打印路径设计。“客户需要的是管状复合体模具,内孔径精细,并要求为表面均匀覆着蜡层,我们对建模中心和边缘数据进行了精准计算,选择PSB 材料进行打印。”周涛回忆。
PSB 粉末是淀粉基生物全降解材料,也是目前最环保的3D 打印原料之一,其主要成分是淀粉,废弃后能够被微生物分解成二氧化碳和水,是能够满足多个领域应用需要的理想材料。但是,该材料打印成品的强度和精度控制难度大,需要顶尖的技术支撑才能兑现客户订单。
今年年初,河钢承钢专门成立攻关团队开展3D 打印技术专项攻关,通过对PSB材料粒度、熔点和凝固后执胀冷缩等因素的深入研究,基本掌握了PSB 非金属材料3D 打印时的技术诀窍,通过工艺和设计优化,使打印精度和零部件强度不断提升,成功为北京、天津等客户成功打印了多个批次的零件。
凭借成熟的工艺技术和建模数据的精准测算,河钢承钢技术人员首次打印,就保障了内部构造的管径结构精准。为了满足客户对模具表面的特殊要求,技术人员在连续工作10 个小时,完成了整批次产品的制造,并对产品表面进行浸蜡处理。他们连续两天坚守在岗位上,对制造完的模具逐一进行人工打磨,最终创造了48 小时的最快履约纪录。
高端定制迎来“回头客”
河钢承钢钒钛技术专家常福增表示:“满足客户需要,是我们的不懈追求。无论精致工艺品、精密结构件还是航空航天的超精度零件,我们都能够根据客户需求提供切实可行的产品解决方案。”河钢承钢增材制造服务示范中心成立至今,短短300天的时间,他们从金属打印到非金属打印,从服务智能制造到进军航空航天领域,河钢承钢能够精准制造出表面精度在100 微米以下的“高精尖”产品,并能够根据客户需求对产品硬度和力学性能等特殊要求,进行多种工艺强化,持续满足客户的差异化需求。
5月初,河钢承钢增材制造服务示范中心再次接到某知名企业汽车模具制造的订单。该订单客户基于此前良好合作,追加的新订单,技术人员精细工艺设计,保证产品如期交付。
此批订单,需要3D金属打印机完成,通过机铺粉车在成型缸铺一层模具钢粉末材料,激光按照CAD文件轨迹选择行烧结出零件轮廓,不断重复这一过程最终打印出零件实体。这批产品表面精度在200 微米以内、表面硬度高达50HRC 以上的精密模具制造,零件表面凹槽和内部间隙小而密集,如果用传统机械制造很难达到要求。
周涛介绍说:“去年首次接单时,我们反复优化热处理工艺,每次只能打印1 个成品。如今,我们解决了二次热处理周期长等难题,每个打印周期内能够生产5 个同样的产品,将产品制造效率提高了4 倍,得到了客户的认可和连续加单。”
在河钢承钢增材制造服务示范中心,形状结构复杂的成品居多,特别是一个机械甲龙的模型,所有甲片的环环相扣,都是通过“3D打印”一次性成型的。据该中心负责人表示:“增材制造就是为客户提供各种传统工艺无法实现的材料解决方案,在小批量、精加工、高端定制方面拥有不可比拟的优势。”
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