Celý podvozek vozu Divergent3D je vytištěn 3D. Veřejně debutoval na stánku SLM Solutions na veletrhu Formnext 2018 ve Frankfurtu v Německu od 13. do 16. listopadu.
Pokud máte nějaké pracovní znalosti o aditivní výrobě (AM), pravděpodobně jste obeznámeni s tryskami pro 3D tisk pro platformu proudových motorů Leap společnosti GE. Obchodní tisk se tímto příběhem zabývá od roku 2012, protože to byl skutečně první dobře propagovaný případ AM v akci v reálném prostředí výroby.
Jednodílné palivové trysky nahrazují dřívější 20dílnou sestavu. Také musela mít robustní konstrukci, protože byla uvnitř proudového motoru vystavena teplotám až 2 400 stupňů Fahrenheita. Součást získala letovou certifikaci v roce 2016.
Dnes má GE Aviation údajně více než 16 000 závazků pro své motory Leap. Kvůli silné poptávce společnost oznámila, že na podzim roku 2018 vytiskla svou 30 000. palivovou trysku tištěnou 3D. trysky.
Představitelé GE mohou být unaveni mluvením o palivových tryskách, ale vydláždilo to cestu k úspěchu společnosti AM. Ve skutečnosti všechny schůzky týkající se designu nových motorů ve skutečnosti začínají diskusí o tom, jak začlenit výrobu aditiv do úsilí o vývoj produktu. Například nový motor GE 9X, který právě prochází certifikací, má 28 palivových trysek a 3D tištěný spalovací motor. 12 3D tištěných dílů, které pomáhají snížit hmotnost motoru o 5 procent.
„To, co jsme dělali posledních několik let, je naučit se vyrábět opravdu velké aditivně vyráběné díly,“ řekl Eric Gatlin, vedoucí týmu aditivní výroby ve společnosti GE Aviation, k davu shromážděných na stánku společnosti na veletrhu Formnext 2018 ve Frankfurtu v Německu., začátek listopadu.
Gatlin dále nazval přijetí AM „změnou paradigmatu“ pro GE Aviation. Jeho společnost však není sama. Vystavovatelé na Formnext poznamenali, že na letošním veletrhu bylo více výrobců (OEM a Tier 1s) než kdykoli předtím. (Představitelé veletrhu uvedli, že se akce zúčastnilo 26 919 lidí oproti 205 procentům z leteckého průmyslu. tlačit na to, aby se aditivní výroba stala realitou v dílnách, automobilových a dopravních společnostech Na technologii se pohlíží novým způsobem. Mnohem serióznějším způsobem.
Na tiskové konferenci Formnext se senior viceprezident Ultimaker Paul Heiden podělil o podrobnosti o tom, jak Ford používal firemní 3D tiskárny ve svém závodě v Kolíně nad Rýnem v Německu k vytváření výrobních nástrojů pro Ford Focus. Řekl, že společnost ušetřila asi 1 000 eur na tiskový nástroj ve srovnání s nákupem stejného nástroje od externího dodavatele.
Pokud se výrobní inženýři potýkají s potřebou nástrojů, mohou načíst návrh do softwaru pro 3D modelování CAD, vyleštit návrh, poslat jej na tiskárnu a nechat vytisknout během několika hodin. Pokroky v softwaru, jako je začlenění více typů materiálů, pomohly usnadnit návrhářské nástroje, takže se softwarem mohou pracovat i „neškolení“, řekl Heiden.
Když Ford dokázal prokázat užitečnost 3D tištěných nástrojů a přípravků, Heiden řekl, že dalším krokem společnosti je vyřešit problém se zásobami náhradních dílů. Namísto skladování stovek dílů budou použity 3D tiskárny k jejich vytištění tak, jak jsou objednány. Od toho se očekává, že Ford uvidí, jaký dopad může mít technologie na výrobu dílů.
Jiné automobilové společnosti již začleňují nástroje pro 3D tisk nápaditými způsoby. Ultimaker poskytuje příklady nástrojů, které Volkswagen používá ve svém závodě v Palmele v Portugalsku:
Tento nástroj, vyrobený na 3D tiskárně Ultimaker, se používá k vedení umístění šroubů během umístění kol v montážním závodě Volkswagen v Portugalsku.
Když dojde na předefinování výroby automobilů, ostatní uvažují mnohem lépe. Kevin Czinger z Divergent3D je jedním z nich.
Czinger chce přehodnotit způsob výroby automobilů. Chce vytvořit nový přístup pomocí pokročilého počítačového modelování a AM, aby vytvořil podvozky, které jsou lehčí než tradiční rámy, obsahují méně dílů, poskytují vyšší výkon a jsou levnější na výrobu. Divergent3D předvedl svůj 3D tištěný podvozek na stánku SLM Solutions Group AG na Formnext.
Šasi vytištěné na stroji SLM 500 se skládá ze samočinných uzlů, které do sebe po vytištění všechny zapadnou. Představitelé společnosti Divergent3D říkají, že tento přístup k návrhu a montáži šasi by mohl ušetřit 250 milionů dolarů při eliminaci nákladů na nástroje a snížení počtu dílů o 75 procent.
Společnost doufá, že v budoucnu prodá tento typ výrobní jednotky automobilkám. Divergent3D a SLM vytvořily úzké strategické partnerství k dosažení tohoto cíle.
Senior Flexonics není veřejně známá společnost, ale je významným dodavatelem komponent pro společnosti v automobilovém, naftovém, lékařském, ropném a plynárenském průmyslu a v energetickém průmyslu. Zástupci společnosti se minulý rok setkali s GKN Powder Metallurgy, aby prodiskutovali možnosti 3D tisku, a oba se podělili o své úspěšné příběhy na Formnext 2018.
Komponenty přepracované tak, aby využívaly výhod AM, jsou sací a výfukové ventily pro chladiče recirkulace výfukových plynů pro komerční aplikace nákladních vozidel, na dálnici i mimo ni. Společnost Advanced Flexonics se zajímá o to, zda existují efektivnější způsoby, jak vytvářet prototypy, které obstojí v reálném světě testování a možná i hromadné výroby. Díky letitým znalostem výroby dílů pro automobilové a průmyslové aplikace má GKN hluboké znalosti o funkčnosti kovových dílů.
To druhé je důležité, protože mnoho inženýrů se domnívá, že díly pro určité aplikace průmyslových vozidel vyžadují 99% hustotu. V mnoha z těchto aplikací tomu tak není, podle generálního ředitele společnosti EOS Adriana Kepplera, což poskytovatel a partner strojní technologie potvrzuje.
Po vývoji a testování dílů vyrobených z materiálu EOS StainlessSteel 316L VPro Senior Flexonics zjistil, že aditivně vyrobené díly splnily své výkonnostní cíle a mohly být vyrobeny rychleji než odlévané díly. Portál lze například 3D tisknout v 70 % času v porovnání s procesem odlévání. Na tiskové konferenci všechny strany zapojené do projektu uznaly, že to má velký potenciál pro budoucí sériovou výrobu.
"Musíte přehodnotit, jak se vyrábí díly," řekl Kepler. "Na výrobu se musíte dívat jinak.To nejsou odlitky ani výkovky.“
Pro mnoho lidí v AM průmyslu je svatým grálem vidět, že technologie získává široké přijetí v prostředích velkoobjemové výroby. V očích mnohých by to znamenalo úplné přijetí.
Technologie AM se používá k výrobě těchto vstupních a výstupních ventilů pro chladiče recirkulace výfukových plynů pro komerční nákladní vozy. Výrobce těchto prototypových dílů, Senior Flexonics, zkoumá další využití 3D tisku ve své společnosti.
S ohledem na tuto skutečnost vývojáři materiálů, softwaru a strojů usilovně pracují na dodávání produktů, které to umožňují. Výrobci materiálů se snaží vytvářet prášky a plasty, které by mohly splnit očekávání výkonu opakovatelným způsobem. Softwaroví vývojáři se snaží rozšířit své databáze materiálů, aby byly simulace realističtější. Výrobci strojů navrhují buňky, které běží rychleji a mají větší výrobní rozsahy, aby se do nich vešlo více dílů najednou, ale stále je potřeba udělat spoustu vzrušující výroby.
"Jsem v tomto odvětví 20 let a během té doby jsem neustále slýchal: "Chystáme se dostat tuto technologii do produkčního prostředí."Takže jsme čekali a čekali,“ řekl ředitel kompetenčního centra aditivní výroby UL.řekl Paul Bates, manažer a prezident User Group Additive Manufacturing." Ale myslím, že se konečně dostáváme do bodu, kdy se vše sbližuje a děje se to."
Dan Davis je šéfredaktorem The FABRICATOR, největšího oběžného časopisu o výrobě a tváření kovů v oboru, a jeho sesterských publikací STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal a The Welder. Na těchto publikacích pracuje od dubna 2002.
Zpráva Additive Report se zaměřuje na využití technologií aditivní výroby v reálné výrobě. Výrobci dnes používají 3D tisk k výrobě nástrojů a přípravků a někteří dokonce používají AM pro velkoobjemové výrobní práce. Jejich příběhy budou prezentovány zde.