CAD & Nguyên mẫu 3D cho Bộ điều chỉnh áp suất & Van
Tạo mẫu bằng in 3D
Tạo mẫu là một bước cực kỳ quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm. Tạo mẫu các bộ phận sản xuất theo yêu cầu, nói riêng, cung cấp cơ hội để đánh giá thiết kế của bạn, chứng minh khái niệm của nó, kiểm tra lỗi, sửa bất kỳ vấn đề nào và cải thiện thiết kế tổng thể. Tuy nhiên, tạo mẫu theo phương pháp truyền thống có thể là một quá trình rất tốn thời gian và tốn kém.
Các nhà sản xuất van ngày nay ngày càng áp dụng các kỹ thuật thiết kế 3D và đang khám phá khả năng in 3D kim loại. Được phát triển ban đầu vào những năm 1980, in 3D (còn được gọi là sản xuất bồi đắp) đã phát triển mạnh mẽ trong 30 năm qua, cho phép các công ty tùy chỉnh hoàn toàn và tạo ra các nguyên mẫu và sản phẩm chính xác hơn bao giờ hết.
Bên cạnh việc tiết kiệm chi phí và thời gian, sản xuất bồi đắp cho phép sử dụng cùng một phần mềm CAD để tạo ra nhiều hình dạng khác nhau, khiến nó trở thành một quy trình cực kỳ linh hoạt. Và không giống như gia công CNC, in 3D tạo ra ít chất thải nhất, vì quy trình này chỉ in vật liệu thực sự cần thiết để tạo ra sản phẩm mong muốn.
Các bước thiết kế van 3D
Bước đầu tiên trong quá trình thiết kế bất kỳ van nào là đánh giá nhu cầu. Một yêu cầu được đưa ra để tạo ra một van mới, với các yêu cầu cụ thể do người mua chỉ định. Nhà sản xuất van tuân thủ các thông số cụ thể của đơn đặt hàng, xác định phương án hành động tốt nhất và các quy trình cần thiết để thực hiện. Trong giai đoạn này, bản vẽ CAD 3D của van được tạo ra. Sau đó, bản vẽ hoặc tệp thiết kế được tải lên chương trình phần mềm liên quan thông qua máy tính.
Bước tiếp theo là Phân tích phần tử hữu hạn (FEA), sử dụng các mô hình toán học để định lượng các tác động thực tế lên van. Các mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm chuyên dụng giúp xác định nguồn gốc của các vấn đề tiềm ẩn, chẳng hạn như khu vực lỗi, điểm yếu hoặc độ căng.
“Hệ thống phần mềm 3D tương tự như việc tạo ra một môi trường ảo. Bạn cắm các chu vi của van, bao gồm vật liệu, độ dày thành, v.v., sau đó tiến hành phân tích thực tế và độ bền để xác minh rằng nó đáp ứng mọi yêu cầu được đưa ra”, chuyên gia về van cho biết. Sau khi phân tích, quá trình xây dựng bắt đầu khi máy in 3D tạo ra sản phẩm hoặc bộ phận theo từng lớp trong một loạt giờ. Khung thời gian in được xác định dựa trên kích thước, thông số kỹ thuật, v.v. Sau khi in hoàn tất, sản phẩm đã in sẽ được lấy ra và kiểm tra. Các cuộc kiểm tra tiếp theo có thể bao gồm kiểm tra kích thước, nhiều cuộc kiểm tra không phá hủy, thử nghiệm hiệu suất và/hoặc thử nghiệm áp suất tùy thuộc vào thành phần.
Lợi ích của thiết kế van 3D là rõ ràng; tăng hiệu quả sản xuất và giảm thời gian chờ đợi chung cho khách hàng để sản xuất, tạo ra và nhận van của họ là rất quan trọng đối với thị trường. Càng ít thời gian chờ đợi các bộ phận, thì quy trình hoặc ứng dụng sẽ càng kéo dài thời gian hoạt động. Ít thời gian lãng phí hơn sẽ trực tiếp chuyển thành lợi nhuận tăng cho các công ty, vì van thường là thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp. Ví dụ, một nhà máy lọc dầu cần một van cô lập trên một bể chứa chịu trách nhiệm duy trì sự tách biệt các sản phẩm dầu khác nhau là bắt buộc để tránh nhiễm chéo nhiên liệu và duy trì sản phẩm chất lượng cao. Sự cải thiện nhanh chóng này của các nguyên mẫu và sự dễ dàng tiếp cận cho khách hàng là những lợi ích to lớn của thiết kế van 3D.
Loại bỏ lãng phí vật liệu là một lợi ích bổ sung khác của thiết kế 3D. Với thiết kế hỗ trợ máy tính, việc in ấn trở nên chính xác và được thực hiện từng lớp một. Quá trình này cho phép sản xuất các thành phần độc đáo và có thông số kỹ thuật cao. Mặc dù in kim loại 3D hiện đang được áp dụng trên các bộ phận van nhỏ hơn, nhưng các phương pháp sản xuất truyền thống thường lãng phí và tiêu thụ một lượng lớn nguyên liệu thô và năng lượng. Thay vì phải đập vỡ và gia công một thành phần van từ một khối vật liệu lớn, in 3D có thể tạo ra thành phần với lượng chất thải ít hơn đáng kể. Vì phần lớn thiết kế được tạo ra trên máy tính nên việc cải tiến dễ triển khai hơn và mô phỏng cũng dễ dàng hơn.
Trong một số trường hợp, hình ảnh thiết kế 3D giúp khách hàng xác định những gì họ yêu cầu. Nếu có bất kỳ loại tùy chỉnh nào, nó cũng cho họ cơ hội xem xét và cải thiện trước khi sản xuất. Điều đó loại bỏ mọi phỏng đoán cho các EPC và công ty kỹ thuật làm việc trên, ví dụ, hệ thống đường ống phức tạp. Thiết kế 3D chi tiết và linh hoạt hơn, trái ngược với bản vẽ đường màu xanh cổ điển.
Những người xây dựng nhà máy hóa chất và nhà máy lọc dầu sử dụng nhiều hệ thống đường ống khác nhau, chạy theo nhiều hướng. Với thiết kế 3D, các kỹ sư có thể đi bộ và kiểm tra từng van và thành phần đường ống liên quan như thể đó là một môi trường 3D ảo. Điều này thường chuyển thành các phê duyệt thiết kế trước đó. Thiết kế 3D cũng có thể hợp lý hóa quy trình sản xuất, dẫn đến tăng hiệu quả hơn.
Công nghệ 3D cuối cùng làm tăng tốc độ và tính linh hoạt trong thiết kế, đồng thời giảm rủi ro và lượng chất thải trong sản xuất bồi đắp. Không có giới hạn về vật liệu, cùng với khả năng tùy chỉnh hoàn toàn, năng suất cao hơn và chi phí thấp hơn đều cực kỳ có lợi cho thiết kế và in 3D. Công nghệ này cũng mang lại lợi ích to lớn cho những người muốn tạo nguyên mẫu một cách nhanh chóng và chính xác.
Khi các nhà sản xuất van tiếp tục tối ưu hóa quy trình thiết kế và in van 3D, người dùng cuối sẽ được cung cấp nhiều lựa chọn hơn bao giờ hết. Lợi ích kinh tế thực sự sẽ đến khi in 3D trở thành một phần không thể thiếu trong mọi khía cạnh của ngành sản xuất. Về lý thuyết, hạn chế duy nhất với thiết kế 3D là trí tưởng tượng của bạn và các nhà sản xuất như ISV được trang bị tốt để quản lý các yêu cầu của người dùng van hiện tại và tương lai.
In 3D cho nguyên mẫu van
Tạo mẫu là một thách thức khét tiếng trong ngành van; van là các bộ phận đa thành phần cực kỳ phức tạp đòi hỏi một bộ công cụ tùy chỉnh đầy đủ để tạo mẫu. Công cụ là động lực lớn về thời gian và chi phí cho việc tạo mẫu van, đặc biệt là đối với việc tạo mẫu van một chiều. May mắn thay, in 3D đang tạo ra tác động lớn trong sản xuất van cũng như trong sản xuất ô tô.
Một máy in 3D có thể sử dụng để tạo mẫu van và tác động của nó là rất lớn. Máy in này cung cấp cho chúng tôi các mô hình 3D hoạt động để trình bày cho khách hàng, điều này đã được chứng minh là một lợi ích to lớn để thu thập phản hồi chất lượng từ khách hàng.
Tương thích với tất cả các phần mềm CAD hiện có, nó cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư của chúng tôi kết hợp phản hồi đó gần như ngay lập tức và đưa những ý tưởng đó tiến triển khi dự án tiến triển. Có lẽ quan trọng nhất, nó cho phép chúng tôi tạo mẫu van cho khách hàng với mức giá thấp hơn đáng kể so với khả năng trước đây của chúng tôi.