Mithilfe der Tools der 3D-Spark-Software analysierte das Team verschiedene Faktoren, die sich auf die Produktionskosten auswirken.Einige davon sind spezifisch für Teile, andere spezifisch für Prozesse.Richten Sie Teile beispielsweise so aus, dass Stützen minimiert und bebaubare Oberflächen maximiert werden.
Durch die Simulation von Kräften an einem Scharnier können diese Werkzeuge Material entfernen, das wenig Wirkung hat.Dies führt zu einem Gewichtsverlust von 35 %.Weniger Material bedeutet auch schnellere Druckzeiten, was die Kosten weiter senkt.
Um ehrlich zu sein, sollte das, was sie tun, für jeden, der sich mit 3D-Druck beschäftigt, nicht neu sein.Es ist sinnvoll, das Teil sinnvoll anzuordnen.Wir haben gesehen, dass beim 3D-Druck und in der traditionellen Fertigung Abfallmaterial entfernt wurde.Am interessantesten ist es, Tools zu verwenden, die dabei helfen, diese Optimierung zu automatisieren.Wir wissen nicht, wie viel die Software kosten wird, und wir vermuten, dass sie nicht für den Hobby-3D-Druckmarkt gedacht ist.Wir fragen uns jedoch, was getan werden kann, und vermuten, dass Sie mit etwas Knieschmierung und Modellierung in verfügbarer Software ähnliche Ergebnisse erzielen können.
Theoretisch sollte jedes Werkzeug, das eine Finite-Elemente-Analyse durchführen kann, in der Lage sein, das zu entfernende Material zu bestimmen.Wir haben festgestellt, dass Automobilhersteller den 3D-Druck nutzen.
„Durch die Simulation der Kräfte am Scharnier können diese Werkzeuge Material entfernen, das keine nennenswerten Auswirkungen hat.Ich bin kein Ingenieur, aber ich habe das gelesen und dachte an die Finite-Elemente-Analyse.Dann habe ich dich im vorletzten Satz gesehen.Habe es erwähnt. Natürlich tun es die Autohersteller bereits.Vergleichen wir wie?Bietet dieses Modell sowohl im Notfall als auch im normalen Gebrauch Kraft?
Jede Kante, jedes Tal und jede Verrundung erfordert Maschinenzeit und Werkzeugverschleiß.Möglicherweise sind einige zusätzliche Werkzeugwechsel erforderlich, und wenn an einer anderen Oberfläche gearbeitet wird, müssen die Teile möglicherweise bearbeitet und erneut befestigt werden, um sie in eine Ausrichtung zu bringen, in der mehrere Taschen entstehen können – sofern rundherum ein vernünftiges Werkzeug vorhanden ist.
Ich denke, Sie könnten eine Maschine mit mehr Freiheitsgraden verwenden, um das Teil in den besten Winkel zu drehen … Aber zu welchem ​​Preis?
Beim 3D-Druck gibt es in der Regel keine derartigen Formbeschränkungen, sodass komplexe Teile genauso einfach hergestellt werden können wie einfache.
Andererseits besteht der Vorteil der herkömmlichen subtraktiven Bearbeitung darin, dass das Material tendenziell isotrop ist, in jeder Richtung gleich stark ist und man sich ohne innere Abflachungen keine Sorgen über eine schlechte Bindung aufgrund schlechter Sinterung machen muss.Es ist auch möglich, es einem Walzwerk zu unterziehen (ein kostengünstiger Schritt), um ihm eine gute Kornstruktur zu verleihen.
Alle 3D-Druckmethoden haben Formbeschränkungen.Sogar Teile von SLM.Wie Sie vielleicht denken, spielt die isotrope Natur von SLM keine Rolle.Die täglich eingesetzten Maschinen und Prozesse liefern sehr konsistente Ergebnisse.
Allerdings ist die Preisgestaltung selbst ein weiteres Biest.In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist es für den 3D-Druck schwierig, wirklich wettbewerbsfähig zu sein.
Ich würde sagen, dass die Luft- und Raumfahrtindustrie einer der wenigen Orte ist, an denen sich die Kosten für den 3D-Metalldruck rechtfertigen lassen.Die anfänglichen Herstellungskosten machen einen winzigen Bruchteil der Kosten eines Luft- und Raumfahrtprodukts aus, und das Gewicht ist so wichtig, dass es leicht verwendet werden kann.Im Vergleich zu den enorm hohen Kosten für die Qualitätssicherung von Verbundwerkstoffteilen können ein geschickter Druckprozess und die Prüfung kritischer Abmessungen für echte Kosteneinsparungen und frischen Wind sorgen.
Das offensichtlichste Beispiel ist alles, was heute in Raketentriebwerken gedruckt ist.Sie können viele Punkte mit ungenügender Qualität in komplexen Rohrleitungen beseitigen und gleichzeitig Rücklaufverluste und Gewicht reduzieren.Ich glaube, einige Triebwerksdüsen sind 3D-gedruckt (Superdraco vielleicht?).Ich erinnere mich vage an Nachrichten über eine Art gedruckte Metallhalterung an Boeing-Flugzeugen.
Produkte wie die neuen Störsender der Marine und andere Neuentwicklungen verfügen möglicherweise über viele 3D-gedruckte Halterungen.Der Vorteil topologieoptimierter Teile besteht darin, dass die Festigkeitsanalyse in den Konstruktionsprozess integriert und die Ermüdungsanalyse direkt damit verknüpft ist.
Es wird jedoch noch einige Zeit dauern, bis sich Dinge wie DMLS in der Automobil- und Fertigungsindustrie wirklich durchsetzen.Das Gewicht spielt viel weniger eine Rolle.
Eine Anwendung, bei der es gut funktioniert, sind hydraulische/pneumatische Verteiler.Die Möglichkeit, gebogene Kanäle und Hohlräume für Schrumpffolien herzustellen, ist sehr nützlich.Außerdem muss man für Zertifizierungszwecke immer noch einen 100-Prozent-Stresstest machen, man braucht also keinen großen Sicherheitsfaktor (der Stress ist ohnehin ziemlich hoch).
Das Problem besteht darin, dass viele Unternehmen damit prahlen, einen SLM-Drucker zu haben, aber nur wenige wissen, wie man ihn benutzt.Diese Drucker werden nur für das Rapid Prototyping verwendet und sind die meiste Zeit im Leerlauf.Da es sich hierbei noch um einen neuen Bereich handelt, wird erwartet, dass die Drucker wie Milch an Wert verlieren und innerhalb von fünf Jahren verschrottet werden.Das bedeutet, dass die tatsächlichen Kosten zwar sehr niedrig sein können, es jedoch sehr schwierig ist, einen angemessenen Preis für einen Produktionsauftrag zu erzielen.
Außerdem hängt die Druckqualität von der Wärmeleitfähigkeit des Materials ab, was bedeutet, dass Aluminium dazu neigt, eine Oberflächenrauheit zu erzeugen, die zu störenden Ermüdungserscheinungen führen kann (nicht, dass ein Verteiler dies benötigt, wenn Sie dafür entwerfen).Auch wenn sich TiAlV6 hervorragend drucken lässt und bessere Festigkeitseigenschaften aufweist als Basisklasse 5, ist Aluminium meist als AlSi10Mg erhältlich, was nicht die stärkste Legierung ist.T6 eignet sich zwar für Gussteile aus demselben Material, ist jedoch nicht für SLM-Teile geeignet.Scalmaloy ist wieder großartig, aber schwer zu lizenzieren, nur wenige bieten es an, Sie können Ti auch mit dünneren Wänden verwenden.
Die meisten Unternehmen benötigen außerdem einen Arm und ein Bein, 20 Muster und Ihr erstes Kind, um das gedruckte Teil zu bearbeiten.Obwohl es funktionell im Wesentlichen mit den maschinell bearbeiteten Gussteilen übereinstimmt, für deren Herstellung man jahrelang viel Geld und Pennys benötigte, halten sie die gedruckten Teile für magisch und die Kunden denken, dass sie viel Geld haben.Außerdem mangelt es AS9100-zertifizierten Unternehmen in der Regel nicht an Arbeitsplätzen, sie machen gerne das, was sie schon lange machen, und wissen, dass sie damit Geld verdienen können, ohne dass ihnen ein Flugzeugabsturz vorgeworfen wird..
Also ja: Die Luft- und Raumfahrtindustrie kann von SLM-Teilen profitieren, und einige von ihnen tun es auch, aber die Eigenheiten der Branche und der Unternehmen, die diesen Service anbieten, stecken in den 70er Jahren fest, was die Sache etwas schwieriger macht.Die einzige wirkliche Entwicklung ist der Motor, wo gedruckte Einspritzdüsen mittlerweile alltäglich sind.Für uns persönlich ist der Kampf um die Versorgung mit ASML ein harter Kampf.
Auspuffrohr für den 3D-Druck aus Edelstahl P-51D.https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Weitere mit den Bearbeitungskosten verbundene Faktoren sind die Bewältigung von Kühlmittelverlusten aufgrund von Abplatzungen und Verdunstung.Zudem müssen die Späne verarbeitet werden.Jede Chipreduzierung in der Massenproduktion kann zu erheblichen Einsparungen führen.
Dies wird oft als Topologiedesign bezeichnet und ist, wie Sie sich vielleicht vorstellen können, eine weitere Analyseebene zusätzlich zur FEA.Es hat sich erst in den letzten Jahren wirklich durchgesetzt, als die Tools immer zugänglicher wurden.
Wann immer Sie den Namen „Fraunhofer“ sehen, ist er patentiert und die Maker-Community wird für sehr lange Zeit von der Nutzung ausgeschlossen sein.
Mit anderen Worten: Wir haben eine neue Methode erfunden, um sicherzustellen, dass Ihr Auto ersetzt wird, sobald die Garantie abgelaufen ist.
Ich sehe keinen Zusammenhang zwischen leichteren Türscharnieren und einer bösen Verschwörung, die dazu führt, dass man sein ganzes Auto in den Müll wirft?
Die Analyse der Ermüdungslebensdauer ist eine Sache;Wenn Sie nur die Materialstärke optimieren, erhalten Sie am Ende ein Teil, das nicht funktioniert.
Auch wenn sie es absichtlich so geschwächt konstruiert haben, wird es nicht bald nach Ablauf der Garantie ermüden, es ist nur ein Scharnier, aber es ist neu, und es ist unwahrscheinlich, dass Sie das ganze Auto wegwerfen müssen … es wird während der Lebensdauer des Autos ein Ersatzauto geben, weil es im Allgemeinen immer noch gut ist, aber das billige/einfache Ersatzteil ist abgenutzt – daran ist nichts Neues …
Um sicherzustellen, dass es den Sicherheitsstandards usw. entspricht, wird es in der Praxis aufgrund der Belastungen, denen es im normalen Gebrauch ausgesetzt ist, wahrscheinlich immer noch stark überarbeitet, wie die meisten Fahrzeugrahmen/-karosserien/-sitze..Verkaufsstelle, es sei denn, dies ist in Ihrer Region gesetzlich vorgeschrieben.
„Es ist nur ein Scharnier“, aber es ist auch ein Beispiel für die Gestaltung eines Teils für ein bestimmtes Leben.Wenn es auf den Rest Ihres Autos aufgetragen wird, wird Ihr Auto mit der Zeit zu einem Schrottauto.
Der Skandal ist das Ergebnis ihres häufigen (MP3, wie ich sehe!) Patentschutzes.
Die gesamte US-Wirtschaft ist auf einem solchen „Chip“ aufgebaut.Nach manchen Maßstäben funktioniert es :-/.
Fraunhofer hat viel Wissenschaft betrieben.Nicht nur angewandte, sondern auch Grundlagenforschung.Das alles kostet Geld.Wenn Sie auf Patente und Lizenzen verzichten wollen, müssen Sie ihnen mehr staatliche Mittel zur Verfügung stellen.Bei Lizenzen und Patenten tragen auch Menschen in anderen Ländern einen Teil der Kosten, weil sie ebenfalls von der Technologie profitieren.Darüber hinaus sind alle diese Studien für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der Branche von großer Bedeutung.
Laut ihrer Website beträgt ein Teil Ihrer Steuer etwa 30 % (Grundfinanzierung), der Rest stammt auch aus Quellen, die anderen Unternehmen zur Verfügung stehen.Die Patenteinnahmen machen wahrscheinlich einen Teil dieser 70 % aus. Wenn Sie das also nicht berücksichtigen, wird es entweder weniger Entwicklung oder mehr Steuern geben.
Aus unbekannten Gründen ist Edelstahl für Karosserie-, Motor-, Getriebe- und Aufhängungskomponenten verboten und unbeliebt.Edelstahl findet man nur in manchen teuren Auspuffrohren, es ist Mist wie martensitisches AISI 410. Wenn Sie einen guten, langlebigen Auspuff wollen, müssen Sie selbst AISI 304/316 verwenden, um so etwas herzustellen.
Daher werden alle Löcher in solchen Teilen mit der Zeit durch nasse Erde verstopft und die Teile beginnen sehr schnell zu rosten.Da das Teil auf das geringstmögliche Gewicht ausgelegt ist, wird es bei Rost sofort zu schwach für die Aufgabe.Sie hätten Glück, wenn es sich bei diesem Teil nur um ein Türscharnier oder eine weniger wichtige innere Strebe oder einen weniger wichtigen Hebel handeln würde.Wenn Sie Aufhängungsteile, Getriebeteile oder ähnliches haben, sind Sie in großen Schwierigkeiten.
PS: Kennt jemand ein Edelstahlauto, das überall und an der Karosserie größtenteils Feuchtigkeit, Enteisung und Schmutz ausgesetzt war?Alle Querlenker, Kühlerlüftergehäuse usw. können zu jedem Preis erworben werden.Ich kenne den DeLorean, aber leider hat er nur Außenverkleidungen aus Edelstahl und nicht die gesamte Karosseriestruktur und andere wichtige Details.
Für ein Auto mit Karosserie/Rahmen/Aufhängung/Auspuffanlage aus Edelstahl würde ich mehr bezahlen, aber das bedeutet einen Preisnachteil.Das Material ist nicht nur teurer, sondern auch schwieriger zu formen und zu schweißen.Ich bezweifle, dass Motorblöcke und -köpfe aus Edelstahl irgendeinen Sinn ergeben.
Es ist auch sehr schwer.Nach heutigen Maßstäben für den Kraftstoffverbrauch bietet Edelstahl keinen Vorteil.Es wird Jahrzehnte dauern, die CO2-Kosten eines überwiegend aus Edelstahl gefertigten Autos auszugleichen und die Haltbarkeitsvorteile des Materials wieder zu nutzen.
Warum denkst du das?Edelstahl hat die gleiche Dichte, ist aber etwas fester.(AISI 304 – 8000 kg/m^3 und 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 und 450 MPa).Bei gleicher Blechdicke hat eine Edelstahlkarosserie das gleiche Gewicht wie eine normale Stahlkarosserie.Und Sie müssen sie nicht streichen, also keine zusätzliche Grundierung/Farbe/Lack.
Ja, einige Autos bestehen aus Aluminium oder sogar Titan und sind daher leichter, aber sie sind meist im High-End-Marktsegment angesiedelt und Käufer haben kein Problem damit, jedes Jahr neue Autos zu kaufen.Darüber hinaus rostet auch Aluminium, teilweise sogar schneller als Stahl.
Edelstahl ist in keiner Weise schwieriger zu formen und zu schweißen.Es ist eines der am einfachsten zu schweißenden Materialien und kann aufgrund seiner höheren Duktilität als normaler Stahl in komplexere Formen geformt werden.Halten Sie Ausschau nach Töpfen, Spülen und anderen Edelstahlstanzteilen, die überall erhältlich sind.Eine große Spüle aus AISI 304-Edelstahl kostet viel weniger und ist komplizierter geformt als jeder vordere Kotflügel, der aus dieser schlechten Stahlfolie gestanzt ist.Aus hochwertigem Edelstahl lassen sich mit herkömmlichen Formen ganz einfach Körperteile formen, und die Formen halten länger.In der Sowjetunion stellten einige Leute, die in Autofabriken arbeiteten, manchmal Karosserieteile aus rostfreiem Stahl auf Fabrikausrüstung her, um ihre Autos zu ersetzen.Den alten Wolga (GAZ-24) findet man noch immer mit Boden, Rumpf oder Flügeln aus Edelstahl.Dies wurde jedoch nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion unmöglich.Ich weiß nicht, warum und wie, und jetzt wird niemand mehr zustimmen, Geld für Sie zu verdienen.Ich habe auch noch nichts davon gehört, dass Karosserieteile aus Edelstahl in Fabriken im Westen oder in der Dritten Welt hergestellt werden.Alles, was ich finden konnte, war ein Edelstahl-Jeep, aber AFAIR, die Edelstahlverkleidungen wurden von Hand reproduziert, nicht im Werk.Es gibt auch eine Geschichte von WV Golf Mk2-Fans, die versuchten, eine Ladung Edelstahl-Kotflügel bei Aftermarket-Herstellern wie Klokkerholm zu bestellen, die sie normalerweise aus einfachem Stahl herstellen.Alle diese Hersteller unterbrachen sofort und grob jede Diskussion zu diesem Thema und redeten nicht einmal über den Preis.Man kann in diesem Bereich also nicht einmal für jedes Geld etwas bestellen.sogar in großen Mengen.
Einverstanden, deshalb habe ich den Motor in der Liste nicht erwähnt.Rost ist definitiv nicht das Hauptproblem des Motors.
Edelstahl ist zwar teurer, aber das Edelstahlgehäuse muss überhaupt nicht lackiert werden.Die Kosten für ein lackiertes Karosserieteil sind viel höher als für das Teil selbst.Somit kann ein Edelstahlgehäuse günstiger sein als ein rostiges.und wird fast ewig halten.Ersetzen Sie einfach die verschlissenen Gummibuchsen und Gelenke an Ihrem Fahrzeug und Sie müssen kein neues Auto kaufen.Wenn es sinnvoll ist, können Sie den Motor sogar durch einen effizienteren oder sogar elektrischen Motor ersetzen.Keine Verschwendung, keine unnötige Umweltbelastung beim Bau neuer Autos oder beim Betrieb alter Autos.Aber aus irgendeinem Grund steht diese umweltfreundliche Methode überhaupt nicht auf der Liste der Ökologen und Hersteller.
In den späten 1970er Jahren fertigten Handwerker auf den Philippinen in Handarbeit neue Edelstahl-Karosserieteile für Jeepneys.Sie wurden ursprünglich aus Jeeps gebaut, die aus dem Zweiten Weltkrieg und dem Koreakrieg übrig geblieben waren, aber um 1978 wurden sie alle abgetrennt, weil sie das Heck verlängern konnten, um vielen Fahrern Platz zu bieten.Deshalb mussten sie von Grund auf neue bauen und Edelstahl verwenden, um zu verhindern, dass die Karosserie rostet.Auf einer von Salzwasser umgebenen Insel ist das gut.
Edelstahlblech hat kein Material, das dem HiTen-Stahl gleichwertig ist.Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit, erinnern Sie sich an die ersten euroNCAP-Tests an chinesischen Autos, bei denen diese Art von Spezialstahl nicht verwendet wurde.Für komplexe Teile gibt es nichts Besseres als GS-Guss: preiswert, mit guten Gusseigenschaften und Rostbeständigkeit.Der letzte Nagel im Sarg ist der Preis.Edelstahl ist wirklich teuer.Sie verwenden aus gutem Grund das Beispiel eines Sportwagens, bei dem die Kosten keine Rolle spielen, für VW jedoch keineswegs.
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