خدمات أخرى
بثق الألومنيوم، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وإطارات الصفائح المعدنية: حلول التصنيع الدقيق المتكاملة
لا تتفوق شركة WELDO Machining Ltd، بصفتها مزود خدمات تصنيع دقيقة مشهور عالميًا، في مجال التصنيع الآلي التقليدي باستخدام الحاسب الآلي فحسب، بل تقدم أيضًا دعمًا شاملاً بدءًا من النماذج الأولية وحتى الإنتاج الضخم من خلال خدمات إضافية تشمل بثق الألومنيوم والطباعة ثلاثية الأبعاد وإطارات الصفائح المعدنية.
فيما يلي تفصيل مهني ومزايا تعاونية لهذه الخدمات الأساسية الثلاث:
I. بثق الألومنيوم
المبدأ التقني
يتم تسخين سبائك الألومنيوم إلى 450-500 درجة مئوية. وتحت الضغط العالي، يتم دفع الألومنيوم المصهور من خلال قوالب مخصصة لتشكيل مقاطع عرضية معقدة مستمرة (على سبيل المثال، الهياكل متعددة الحجرات أو الهياكل غير المنتظمة).
بعد التبريد، يتم الحصول على المنتجات النهائية من خلال القطع والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي والمعالجات السطحية (مثل الطلاء بالأكسيد والسفع الرملي).
المزايا الأساسية
خفيفة الوزن وعالية القوة:
تبلغ كثافة الألومنيوم ثلث كثافة الفولاذ فقط. من خلال صناعة السبائك (على سبيل المثال، 6061-T6) والتصميم الهيكلي، يمكن أن تصل قوة الشد إلى 290 ميجا باسكال، مما يلبي متطلبات خفض الوزن في قطاعي السيارات والفضاء.
دراسة حالة: يستخدم إطار هيكل سيارة تسلا موديل Y تقنية بثق الألومنيوم، مما يحقق خفضاً في الوزن بمقدار 301 تيرابايت و3 أطنان مقارنةً بالهياكل الفولاذية وزيادة في المدى بمقدار 101 تيرابايت و3 أطنان.
الملامح المجمّعة المتكاملة:
تُنشئ عملية بثق واحدة ميزات معقدة مثل المشابك الداخلية وزعانف تبديد الحرارة والثقوب الملولبة، مما يقلل من خطوات التجميع بأكثر من 50%.
مثال: تستخدم أذرع الروبوتات الصناعية أذرع الروبوتات الصناعية بثق الألومنيوم متعدد التجاويف لدمج قنوات الكابلات والدعم الهيكلي، مما يحقق خفضًا في الوزن بمقدار 401 تيرابايت 3 تيرابايت مقارنةً بالمكونات الملحومة.
التكرار السريع وتحسين التكلفة:
تبلغ تكاليف القوالب ثلث تكاليف قوالب الصب، مع تقصير دورات التطوير إلى 2-4 أسابيع، وهي مثالية لإنتاج الدفعات الصغيرة إلى المتوسطة (الإنتاج السنوي: 1,000-100,000 وحدة).
سيناريوهات التطبيق النموذجية
قطاع الطاقة الجديدة: حوامل الألواح الشمسية، وإطارات حزم البطاريات (يحقق اختبار رذاذ الملح لمدة 1000 ساعة دون تآكل من خلال المعالجة الحرارية T6).
الإلكترونيات: أغلفة الحواسيب المحمولة (الحصول على لمسة نهائية غير لامعة من خلال عملية أنودة بصلابة 3H).
الديكور المعماري: مسامير الحائط الساتر (عزل حراري محسّن من خلال تصميم فاصل حراري، قيمة U ≤ 1.8 واط/(م²-ك)).
II. الطباعة ثلاثية الأبعاد
المبادئ الفنية
تُنشئ الأجزاء المادية طبقة تلو الأخرى باستخدام نماذج رقمية (CAD/STL) ومواد مثل المساحيق المعدنية أو راتنجات البوليمر الضوئي أو النايلون. تقدم شركة WELDO ثلاث عمليات رئيسية - وهي عملية الذوبان الانتقائي بالليزر (الذوبان الانتقائي بالليزر) و SLA (الطباعة المجسمة) و FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) - التي تغطي جميع الاحتياجات بدءًا من التحقق من صحة النموذج الأولي إلى تصنيع الأجزاء الوظيفية.
المزايا الأساسية
حرية التصميم المبتكرة:
يدعم الهياكل المحسّنة طوبولوجيًا (على سبيل المثال، التعبئة الشبكية وقنوات التدفق المطابقة)، مما يحقق خفض الوزن 60% مع الحفاظ على القوة (على سبيل المثال، مكونات الأقواس الفضائية).
دراسة حالة: دمجت GE Aviation 20 مكوِّنًا من مكونات فوهة الوقود في مكون واحد عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما أدى إلى تقليل الوزن بمقدار 251 تيرابايت 3 تيرابايت وإطالة العمر الافتراضي خمسة أضعاف.
التسليم السريع وكفاءة تكلفة الدفعة الصغيرة:
يلغي تطوير الأدوات، ويوفر القطع الجاهزة في غضون 24-72 ساعة من التصميم إلى الإنتاج. يقلل من تكاليف الوحدة الواحدة بنسبة 70% مقارنةً بالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي (على سبيل المثال، الغرسات الطبية المخصصة).
مثال على ذلك: تقوم فرق الفورمولا 1 بتطوير مشعبات السحب بسرعة عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يقلل من دورات التطوير من 6 أسابيع إلى 3 أيام.
توافق متعدد المواد:
المعادن: سبائك التيتانيوم (Ti6Al4V)، الفولاذ المقاوم للصدأ (316L)، سبائك الألومنيوم (AlSi10Mg) للتطبيقات عالية القوة.
مواد البوليمر: نظرة خاطفة (مقاومة لدرجات الحرارة حتى 260 درجة مئوية)، وبولي بروبيلين تيرفثالات (صلابة شور 80A-95A) لموانع التسرب والهياكل المرنة.
سيناريوهات التطبيق النموذجية
الصناعة الطبية: أطراف اصطناعية مخصصة للركبة (مخصصة من بيانات التصوير المقطعي المحوسب للمريض مع مسامية قابلة للتعديل لتعزيز الاندماج العظمي).
الإلكترونيات الاستهلاكية: أغطية هوائي 5G (مطبوعة بالراتنج الحساس للضوء، ودقة ثابت العزل الكهربائي ± 0.1، وتفي بمتطلبات نقل الإشارات عالية التردد).
الأدوات والقوالب: قوالب الحقن بقناة التبريد الكنتوري (40% تحسين كفاءة التبريد، 30% تقليل زمن الدورة).
ثالثاً. تأطير الصفائح المعدنية
المبدأ التقني
تتم معالجة الصفائح المعدنية (مثل الفولاذ المدلفن على البارد والفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم) في هياكل الهياكل عن طريق القطع بالليزر واللكم باستخدام الحاسب الآلي والثني واللحام. تعمل المعالجات السطحية (مثل الطلاء الكهربائي والطلاء بالمسحوق) على تعزيز مقاومة التآكل.
المزايا الأساسية
القوة الهيكلية والثبات الهيكلي:
يحقق الانحناء زوايا دقيقة بزاوية 90 درجة - 180 درجة. وبالاقتران مع تقوية الأضلاع، تتضاعف قدرة التحميل مقارنةً بالملامح المبثوقة (على سبيل المثال، إطارات خزانة الخادم).
دراسة حالة: تستخدم خزانات مراكز البيانات من Dell إطارات صفائح معدنية من الفولاذ المدرفلة على البارد مقاس 2 مم، تم تحسينها هيكليًا من خلال تحليل FEM لتحقيق مقاومة زلزالية تصل إلى الدرجة 8.
دقة واتساق عاليان:
تصل دقة القطع بالليزر إلى ± 0.05 مم، مع تفاوتات ثني تصل إلى ± 0.5 درجة، مما يضمن إمكانية التبادل بين 100% في الإنتاج الضخم.
مثال: تحقق حاويات الأجهزة الطبية وضعًا دقيقًا متعدد الثقوب عن طريق التثقيب باستخدام الحاسب الآلي، مما يعزز كفاءة التجميع بمقدار 50%.
التوازن بين التكلفة والفعالية:
بالنسبة للإنتاج متوسط الحجم (5,000 إلى 50,000 وحدة/سنة)، تكون تكلفة الوحدة 30% أقل من صب القوالب بدون نفقات أدوات (رسوم البرمجة فقط).
التطبيقات النموذجية
معدات الاتصالات: حاويات المحطة الأساسية للجيل الخامس 5G (صفائح معدنية من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، تصنيف IP68 المقاوم للماء، تتحمل البيئات القاسية من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية).
الأتمتة الصناعية: الأغطية الواقية للروبوت (غطاء حماية الروبوت (مبيت منحني تم تحقيقه عن طريق الثني، بالإضافة إلى تصميم سريع التحرير يقلل من وقت الصيانة بواسطة 60%).
محطات شحن الطاقة الجديدة: إطارات صفائح معدنية من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم (50% أخف وزنًا من المكونات الفولاذية مع تلبية متطلبات مثبطات اللهب V-0).
رابعا. ثلاث مزايا تآزر الخدمات الرئيسية
مرحلة التصميم:
التحقق بسرعة من الجدوى الهيكلية لبثق الألومنيوم أو إطارات الصفائح المعدنية عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يقلل من تكاليف التجربة والخطأ.
مثال: بالنسبة لتصميم إطار بطارية حزمة بطاريات مركبات الطاقة الجديدة، اختبرت النماذج الأولية المطبوعة ثلاثية الأبعاد تخطيطات قنوات تبديد الحرارة قبل تحسين قوالب بثق الألومنيوم.
مرحلة الإنتاج:
تُستخدم قواطع الألومنيوم كهيكل أساسي ومكونات الصفائح المعدنية كملحقات وظيفية (مثل الأغطية والأقواس)، بينما تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد إمكانية استخدام موصلات مخصصة للتجميع المعياري.
دراسة حالة: ذراع روبوت صناعي يتميز بهيكل من الألومنيوم المبثوق + غطاء محرك من الصفائح المعدنية + موصلات كابل مطبوعة ثلاثية الأبعاد قللت من وقت التطوير بمقدار 40%.
اتساق الطلاء النهائي للسطح:
تدعم جميع الخدمات عمليات مثل الطلاء بأكسيد الألومنيوم والسفع الرملي والطلاء الكهربائي لضمان مظهر وأداء موحد للمنتج.
الخاتمة
تدمج شركة WELDO Machining Ltd. بين المزايا خفيفة الوزن لسحب الألومنيوم ومرونة التصميم للطباعة ثلاثية الأبعاد والاستقرار الهيكلي لأطر الصفائح المعدنية لتقديم حلول شاملة في جميع سيناريوهات التصنيع. سواء في مجال الطاقة الجديدة أو الفضاء أو الإلكترونيات الطبية,
نُمكِّن العملاء من تحقيق اختراقات في كل من أداء المنتج وكفاءة التكلفة من خلال التكامل العميق بين علم المواد وتحسين العمليات والتصنيع الرقمي.
