تم طباعة هيكل السيارة Divergent3D بالكامل بطباعة ثلاثية الأبعاد ، وقد ظهر لأول مرة في كشك SLM Solutions في Formnext 2018 في فرانكفورت ، ألمانيا ، من 13 إلى 16 نوفمبر.
إذا كان لديك أي معرفة عملية بالتصنيع الإضافي (AM) ، فمن المحتمل أن تكون على دراية بفوهات الطباعة ثلاثية الأبعاد لمنصة المحرك النفاث Leap من GE ، وقد غطت الصحافة التجارية هذه القصة منذ عام 2012 ، حيث كانت بالفعل أول حالة معروفة جيدًا لاستخدام AM في بيئة إنتاج حقيقية.
تحل فوهات الوقود المكونة من قطعة واحدة محل ما كان في السابق عبارة عن تجميع مكون من 20 جزءًا ، كما يجب أن يكون لها تصميم قوي لأنه تعرض لدرجات حرارة تصل إلى 2400 درجة فهرنهايت داخل المحرك النفاث ، وقد حصل الجزء على شهادة الطيران في عام 2016.
اليوم ، أفادت تقارير أن GE Aviation لديها أكثر من 16000 التزام لمحركات Leap الخاصة بها ، وبسبب الطلب القوي ، ذكرت الشركة أنها طبعت 30.000 فوهة وقود مطبوعة ثلاثية الأبعاد في خريف عام 2018 ، وتقوم GE Aviation بتصنيع هذه الأجزاء في أوبورن ، ألاباما ، حيث تشغل أكثر من 40 طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد للإنتاج الجزئي.
قد يتعب مسؤولو جنرال إلكتريك من الحديث عن فوهات الوقود ، لكنها مهدت الطريق لنجاح الشركة في AM ، في الواقع ، تبدأ جميع اجتماعات تصميم المحرك الجديدة فعليًا بمناقشة حول كيفية دمج التصنيع الإضافي في جهود تطوير المنتج ، على سبيل المثال ، محرك GE 9X الجديد الذي يخضع حاليًا للاعتماد يحتوي على 28 فوهة وقود وخلاط احتراق مطبوع ثلاثي الأبعاد ، وفي مثال آخر ، قامت GE Aviation بإعادة تصميم المحرك نفسه تقريبًا لمدة 50 عامًا. وزن المحرك بنسبة 5 بالمائة.
قال إريك جاتلين ، رئيس فريق تصنيع المواد المضافة في GE Aviation ، متحدثًا إلى الحشد المُجمَّع في جناح الشركة في Formnext 2018 في فرانكفورت ، ألمانيا: "ما كنا نفعله خلال السنوات القليلة الماضية هو تعلم صنع أجزاء كبيرة مُصنَّعة بشكل مضاف".، بداية شهر نوفمبر.
واصل جاتلين تسمية احتضان AM بأنه "نقلة نوعية" لشركة GE Aviation. ومع ذلك ، فإن شركته ليست وحدها ، فقد أشار العارضون في Formnext إلى وجود عدد أكبر من الشركات المصنعة (مصنعي المعدات الأصلية والمستوى 1) في معرض هذا العام أكثر من أي وقت مضى (أفاد مسؤولو المعرض التجاري بحضور 26919 شخصًا ، بزيادة قدرها 25 بالمائة عن صناعة السيارات في عام 2017). بطريقة جديدة بطريقة أكثر جدية.
في مؤتمر صحفي لـ Formnext ، شارك بول هايدن ، نائب الرئيس الأول لشركة Ultimaker ، تفاصيل حول كيفية استخدام Ford للطابعات ثلاثية الأبعاد للشركة في مصنعها في كولونيا بألمانيا لإنشاء أدوات إنتاج لـ Ford Focus ، وقال إن الشركة وفرت حوالي 1000 يورو لكل أداة طباعة مقارنة بشراء نفس الأداة من مورد خارجي.
إذا واجه مهندسو التصنيع حاجة إلى أدوات ، فيمكنهم تحميل التصميم في برنامج نمذجة CAD ثلاثية الأبعاد ، وصقل التصميم ، وإرساله إلى طابعة ، وطباعته في غضون ساعات. قال هايدن إن التطورات في البرامج ، مثل دمج المزيد من أنواع المواد ، ساعدت في تسهيل أدوات التصميم ، لذلك حتى "غير المدربين" يمكنهم العمل من خلال البرنامج.
مع قدرة فورد على إثبات فائدة الأدوات والتركيبات المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، قال هايدن إن الخطوة التالية للشركة هي معالجة مشكلة مخزون قطع الغيار ، فبدلاً من تخزين مئات الأجزاء ، سيتم استخدام طابعات ثلاثية الأبعاد لطباعتها عند طلبها ، ومن هناك ، من المتوقع أن ترى فورد نوع التأثير الذي يمكن أن تحدثه التكنولوجيا في إنتاج قطع الغيار.
تعمل شركات السيارات الأخرى بالفعل على دمج أدوات الطباعة ثلاثية الأبعاد بطرق إبداعية. تقدم شركة Ultimaker أمثلة على الأدوات التي تستخدمها فولكس فاجن في مصنعها في بالميلا ، البرتغال:
تم إنتاج هذه الأداة على طابعة Ultimaker 3D ، وتُستخدم لتوجيه وضع البراغي أثناء وضع العجلة في مصنع تجميع فولكس فاجن في البرتغال.
عندما يتعلق الأمر بإعادة تعريف صناعة السيارات ، فإن الآخرين يفكرون بشكل أكبر ، ومنهم كيفن كزينجر من Divergent3D.
يريد Czinger إعادة التفكير في الطريقة التي يتم بها بناء السيارات ، فهو يريد إنشاء نهج جديد باستخدام نماذج الكمبيوتر المتقدمة و AM لإنشاء هيكل أخف من الإطارات التقليدية ، ويحتوي على أجزاء أقل ، ويوفر أداءً أعلى ، ويكون إنتاجه أقل تكلفة.
يتكون الهيكل المطبوع على آلة SLM 500 من عقد ذاتية التثبيت تتلاءم جميعها معًا بعد الطباعة ، ويقول المسؤولون المتباينون ثلاثي الأبعاد إن هذا النهج في تصميم الهيكل والتجميع يمكن أن يوفر 250 مليون دولار في التخلص من تكاليف الأدوات وتقليل الأجزاء بنسبة 75 بالمائة.
تأمل الشركة في بيع هذا النوع من وحدات التصنيع لشركات صناعة السيارات في المستقبل ، وقد شكلت Divergent3D و SLM شراكة استراتيجية وثيقة لتحقيق هذا الهدف.
إن شركة Senior Flexonics ليست شركة معروفة جيدًا للجمهور ، ولكنها مورد رئيسي للمكونات للشركات في صناعات السيارات والديزل والطبية والنفط والغاز وتوليد الطاقة ، وقد التقى ممثلو الشركة مع GKN Powder Metallurgy العام الماضي لمناقشة إمكانيات الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وشارك الاثنان قصص نجاحهما في Formnext 2018.
المكونات التي أعيد تصميمها للاستفادة من AM هي صمامات السحب والعادم لمبردات إعادة تدوير غاز العادم لتطبيقات الشاحنات التجارية ، سواء على الطرق السريعة أو خارجها. تهتم شركة Flexonics المتقدمة بمعرفة ما إذا كانت هناك طرق أكثر كفاءة لإنشاء نماذج أولية يمكنها الصمود أمام الاختبارات الواقعية وربما الإنتاج الضخم.
هذا الأخير مهم لأن العديد من المهندسين يعتقدون أن أجزاء معينة من تطبيقات المركبات الصناعية تتطلب كثافة 99٪ ، وفي العديد من هذه التطبيقات ، ليس هذا هو الحال ، وفقًا لما ذكره الرئيس التنفيذي لشركة EOS ، أدريان كيبلر ، الذي يشهد عليه مزود تكنولوجيا الماكينة والشريك.
بعد تطوير واختبار الأجزاء المصنوعة من مادة EOS StainlessSteel 316L VPro ، وجد Senior Flexonics أن الأجزاء المصنعة بشكل إضافي تفي بأهداف الأداء الخاصة بها ويمكن تصنيعها بشكل أسرع من الأجزاء المصبوبة ، على سبيل المثال ، يمكن طباعة البوابة ثلاثية الأبعاد في 70٪ من الوقت مقارنة بعملية الصب ، وفي المؤتمر الصحفي ، أقرت جميع الأطراف المشاركة في المشروع أن هذا لديه إمكانات كبيرة لإنتاج سلسلة في المستقبل.
قال كبلر: "عليك أن تعيد التفكير في كيفية صنع الأجزاء. عليك أن تنظر إلى التصنيع بشكل مختلف.هذه ليست مصبوبات أو مطروقات. "
بالنسبة للكثيرين في صناعة AM ، يرى الكأس المقدسة أن التكنولوجيا تكتسب اعتمادًا واسع النطاق في بيئات التصنيع ذات الحجم الكبير ، ومن وجهة نظر الكثيرين ، فإن هذا يمثل قبولًا كاملاً.
تُستخدم AM Technology لإنتاج صمامات المدخل والمخرج هذه لمبردات إعادة تدوير غاز العادم لتطبيقات الشاحنات التجارية. يقوم صانع أجزاء النموذج الأولي هذه ، Senior Flexonics ، بالتحقيق في استخدامات أخرى للطباعة ثلاثية الأبعاد داخل شركتها.
مع وضع هذا في الاعتبار ، يعمل مطورو المواد والبرمجيات والآلات بجد لتقديم المنتجات التي تتيح ذلك ، ويتطلع مصنعو المواد إلى إنشاء مساحيق ومواد بلاستيكية يمكنها تلبية توقعات الأداء بطريقة قابلة للتكرار ، ويحاول مطورو البرامج توسيع قواعد بيانات المواد الخاصة بهم لجعل المحاكاة أكثر واقعية ، ويقوم بناة الآلات بتصميم الخلايا التي تعمل بشكل أسرع ولديها نطاقات إنتاج أكبر لاستيعاب المزيد من الأجزاء في وقت واحد ، ولكن لا يزال هناك الكثير من العمل الإضافي في التصنيع في المستقبل.
"أعمل في هذه الصناعة لمدة 20 عامًا ، وخلال تلك الفترة ، ظللت أسمع ،" نحن على وشك الحصول على هذه التكنولوجيا في بيئة إنتاج. "لذلك انتظرنا وانتظرنا "، قال مدير مركز كفاءة التصنيع المضافة في UL.قال بول بيتس ، مدير ورئيس مجموعة مستخدمي التصنيع الإضافي. "لكنني أعتقد أننا وصلنا أخيرًا إلى النقطة التي يتقارب فيها كل شيء ويحدث."
دان ديفيس هو رئيس تحرير The FABRICATOR ، أكبر مجلة تصنيع وتشكيل المعادن المتداولة في الصناعة ، وإصداراتها الشقيقة ، STAMPING Journal و Tube & Pipe Journal و The Welder ، وقد عمل على هذه المنشورات منذ أبريل 2002.
يركز تقرير الإضافات على استخدام تقنيات التصنيع المضافة في التصنيع في العالم الحقيقي ، حيث يستخدم المصنعون اليوم الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع الأدوات والتركيبات ، بل إن البعض يستخدم تقنية AM في أعمال الإنتاج بكميات كبيرة ، وسيتم تقديم قصصهم هنا.