Hele Divergent3Ds bilchassis er 3D-printet. Det fik sin offentlige debut på SLM Solutions stand på Formnext 2018 i Frankfurt, Tyskland, fra den 13. til den 16. november.
Hvis du har nogen praktisk viden om additiv fremstilling (AM), er du sikkert bekendt med 3D-printdyser til GE's Leap-jetmotorplatform. Erhvervspressen har dækket denne historie siden 2012, da det i sandhed var det første godt omtalte tilfælde af AM i aktion i et virkeligt produktionsmiljø.
Brændstofdyser i ét stykke erstatter, hvad der plejede at være en 20-delt enhed. Den skulle også have et robust design, fordi den blev udsat for temperaturer så høje som 2.400 grader Fahrenheit inde i jetmotoren. Delen modtog flyvecertificering i 2016.
I dag har GE Aviation angiveligt mere end 16.000 forpligtelser til sine Leap-motorer. På grund af stærk efterspørgsel rapporterede virksomheden, at den printede sin 30.000. 3D-printede brændstofdyse i efteråret 2018.GE Aviation fremstiller disse dele i Auburn, Alabama, hvor den driver mere end 40 metal-3D-printere, som hver LeapD-printer har produceret brændstof til 3D-printere. dyser.
GE-embedsmænd er måske trætte af at tale om brændstofdyser, men det banede vejen for virksomhedens AM-succes. Faktisk starter alle nye motordesignmøder med en diskussion om, hvordan man kan inkorporere additiv fremstilling i produktudviklingsindsatsen. For eksempel har den nye GE 9X-motor, der i øjeblikket er under certificering, 28 brændstofdyser og en 3D-rekonstruktionsmotor, som er printet af en 3D-motor, som er en turbo-motor. har været næsten det samme design i omkring 50 år, og vil have 12 3D-printede dele, der hjælper med at reducere motorvægten med 5 procent.
"Det, vi har gjort i de sidste par år, er at lære at lave virkelig store additivt fremstillede dele," sagde Eric Gatlin, leder af additivproduktionsteamet hos GE Aviation, da han talte til det forsamlede publikum på virksomhedens stand på Formnext 2018 i Frankfurt, Tyskland., begyndelsen af ​​november.
Gatlin fortsatte med at kalde omfavnelsen af ​​AM et "paradigmeskifte" for GE Aviation. Men hans virksomhed er ikke alene. Udstillere på Formnext bemærkede, at der var flere producenter (OEM'er og Tier 1'er) på dette års messe end nogensinde før. (Messe-embedsmænd rapporterede, at 26.919 mennesker deltog i begivenheden, en stigning på 205 procent fra 205 procent mere) s har ført til fremstødet for at gøre additiv fremstilling til en realitet på butiksgulvet, i bilindustrien og i transportvirksomheder. Teknologien bliver set på en ny måde. En meget mere seriøs måde.
På en Formnext-pressekonference delte Ultimaker Senior Vice President Paul Heiden detaljer om, hvordan Ford brugte virksomhedens 3D-printere på sin fabrik i Köln, Tyskland, til at skabe produktionsværktøjer til Ford Focus. Han sagde, at virksomheden sparede omkring 1.000 euro pr. printværktøj sammenlignet med at købe det samme værktøj fra en ekstern leverandør.
Hvis produktionsingeniører står over for et behov for værktøjer, kan de indlæse designet i 3D CAD-modelleringssoftware, polere designet, sende det til en printer og få det printet inden for få timer. Fremskridt inden for software, såsom inkorporering af flere materialetyper, har hjulpet med at gøre designværktøjer nemmere, så selv "utrænede" kan arbejde gennem softwaren, sagde Heiden.
Da Ford er i stand til at demonstrere anvendeligheden af ​​3D-printede værktøjer og armaturer, sagde Heiden, at det næste skridt for virksomheden er at løse problemet med reservedelslageret. I stedet for at opbevare hundredvis af dele, vil 3D-printere blive brugt til at printe dem, efterhånden som de bestilles. Derfra forventes Ford at se, hvilken slags indflydelse teknologien kan have ved fremstilling af dele.
Andre bilvirksomheder inkorporerer allerede 3D-printværktøjer på fantasifulde måder. Ultimaker giver eksempler på værktøjer, som Volkswagen bruger på sin fabrik i Palmela, Portugal:
Værktøjet er produceret på en Ultimaker 3D-printer og bruges til at styre boltplacering under hjulplacering på Volkswagens samlefabrik i Portugal.
Når det kommer til at omdefinere bilproduktion, tænker andre meget større.Kevin Czinger fra Divergent3D er en af ​​dem.
Czinger ønsker at gentænke den måde, biler er bygget på. Han ønsker at skabe en ny tilgang ved hjælp af avanceret computermodellering og AM for at skabe chassis, der er lettere end traditionelle rammer, indeholder færre dele, giver højere ydeevne og er billigere at producere.Divergent3D fremviste sit 3D-printede chassis på SLM Solutions Group AG-standen på Formnext.
Chassiset, der er printet på SLM 500-maskinen, består af selvfikserende noder, der alle passer sammen efter udskrivning.Divergent3D-embedsmænd siger, at denne tilgang til chassisdesign og montering kan spare $250 millioner på at eliminere værktøjsomkostninger og reducere dele med 75 procent.
Virksomheden håber at sælge denne type produktionsenhed til bilproducenter i fremtiden.Divergent3D og SLM har dannet et tæt strategisk partnerskab for at nå dette mål.
Senior Flexonics er ikke en virksomhed, der er velkendt for offentligheden, men det er en stor leverandør af komponenter til virksomheder inden for bilindustrien, diesel, medicin, olie og gas og elproduktionsindustrien. Virksomhedsrepræsentanter mødtes med GKN Powder Metallurgy sidste år for at diskutere mulighederne for 3D-print, og de to delte deres succeshistorier på Formnext 2018.
Komponenter, der er redesignet for at drage fordel af AM, er indsugnings- og udstødningsventiler til recirkulationskølere til udstødningsgas til kommercielle lastbilanvendelser, både på og uden for motorvejen. Avanceret Flexonics er interesseret i at se, om der er mere effektive måder at skabe prototyper på, der kan modstå test i den virkelige verden og muligvis masseproduktion. funktionel porøsitet af metaldele.
Sidstnævnte er vigtigt, fordi mange ingeniører mener, at dele til visse industrikøretøjsapplikationer kræver 99 % tæthed. I mange af disse applikationer er det ikke tilfældet, ifølge EOS' administrerende direktør Adrian Keppler, hvilket maskinteknologileverandøren og partneren attesterer.
Efter at have udviklet og testet dele lavet af EOS StainlessSteel 316L VPro-materiale, fandt Senior Flexonics ud af, at additivt fremstillede dele opfyldte deres præstationsmål og kunne fremstilles hurtigere end støbte dele. For eksempel kan portalen 3D-printes i 70 % af tiden sammenlignet med støbeprocessen.På pressekonferencen havde alle parter et stort potentiale for projektets produktion.
"Du er nødt til at genoverveje, hvordan dele er lavet," sagde Kepler. "Du er nødt til at se på fremstilling anderledes.Det er ikke støbegods eller smedegods."
For mange i AM-industrien er den hellige gral at se teknologien få udbredt anvendelse i højvolumenproduktionsmiljøer. I manges øjne ville dette repræsentere fuldstændig accept.
AM Technology bruges til at producere disse indløbs- og udløbsventiler til recirkulationskølere til udstødningsgas til kommercielle lastbilanvendelser. Producenten af ​​disse prototypedele, Senior Flexonics, undersøger andre anvendelser af 3D-print i virksomheden.
Med dette i tankerne arbejder materiale-, software- og maskinudviklere hårdt på at levere produkter, der muliggør dette. Materialeproducenter søger at skabe pulvere og plastik, der kan leve op til forventningerne til ydeevnen på en gentagelig måde. Softwareudviklere forsøger at udvide deres materialedatabaser for at gøre simuleringer mere realistiske. Maskinbyggere designer celler, der kører hurtigere og har større produktionsområder på én gang, men der er stadig flere dele til at kunne rumme, men der er stadig flere dele til at rumme. fremtiden for additiv fremstilling i den virkelige verden.
"Jeg har været i denne branche i 20 år, og i løbet af den tid hørte jeg hele tiden: 'Vi er ved at få denne teknologi i et produktionsmiljø.'Så vi ventede og ventede,” sagde UL's Additive Manufacturing Competency Center Director.sagde Paul Bates, leder og præsident for Additive Manufacturing User Group."
Dan Davis er chefredaktør for The FABRICATOR, branchens største magasin om metalfremstilling og -formning, og dets søsterpublikationer, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal og The Welder. Han har arbejdet på disse publikationer siden april 2002.
Additive Report fokuserer på brugen af ​​additive fremstillingsteknologier i den virkelige verden. Producenter bruger i dag 3D-print til at lave værktøjer og inventar, og nogle bruger endda AM til højvolumenproduktion. Deres historier vil blive præsenteret her.