Ολόκληρο το σασί αυτοκινήτου του Divergent3D είναι τυπωμένο σε 3D. Έκανε το δημόσιο ντεμπούτο του στο περίπτερο SLM Solutions στο Formnext 2018 στη Φρανκφούρτη της Γερμανίας, από τις 13 έως τις 16 Νοεμβρίου.
Εάν έχετε γνώσεις σχετικά με την κατασκευή προσθέτων (AM), πιθανότατα είστε εξοικειωμένοι με τα ακροφύσια τρισδιάστατης εκτύπωσης για την πλατφόρμα κινητήρων Leap jet της GE. Ο επιχειρηματικός Τύπος καλύπτει αυτήν την ιστορία από το 2012, καθώς ήταν πράγματι η πρώτη πολυδιαφημισμένη περίπτωση της AM σε δράση σε πραγματικό περιβάλλον παραγωγής.
Τα μονοκόμματα ακροφύσια καυσίμου αντικαθιστούν αυτό που ήταν ένα συγκρότημα 20 τμημάτων. Έπρεπε επίσης να έχει στιβαρό σχεδιασμό επειδή εκτέθηκε σε θερμοκρασίες έως και 2.400 βαθμούς Φαρενάιτ μέσα στον κινητήρα τζετ. Το εξάρτημα έλαβε πιστοποίηση πτήσης το 2016.
Σήμερα, η GE Aviation φέρεται να έχει περισσότερες από 16.000 δεσμεύσεις για τους κινητήρες Leap της. Λόγω της μεγάλης ζήτησης, η εταιρεία ανέφερε ότι εκτύπωσε το 30.000ο τρισδιάστατο εκτυπωμένο ακροφύσιο καυσίμου της το φθινόπωρο του 2018. Η GE Aviation κατασκευάζει αυτά τα εξαρτήματα στο Auburn της Αλαμπάμα, όπου η Aviation κατασκευάζει αυτά τα εξαρτήματα στο Auburn της Αλαμπάμα, όπου εκτυπώνει 3D μηχανές μετάλλων. 9 ακροφύσια καυσίμου με τρισδιάστατη εκτύπωση.
Οι αξιωματούχοι της GE μπορεί να έχουν βαρεθεί να μιλούν για τα ακροφύσια καυσίμου, αλλά άνοιξε το δρόμο για την επιτυχία AM της εταιρείας. Στην πραγματικότητα, όλες οι συναντήσεις σχεδιασμού νέων κινητήρων ξεκινούν πραγματικά με μια συζήτηση σχετικά με τον τρόπο ενσωμάτωσης της κατασκευής πρόσθετων στις προσπάθειες ανάπτυξης προϊόντων. Για παράδειγμα, ο νέος κινητήρας GE 9X που επί του παρόντος υποβάλλεται σε πιστοποίηση έχει 28 ακροφύσια καυσίμου επανειλημμένα και ένα άλλο παράδειγμα μείξη καυσίμου GEiD turboprop κινητήρας, ο οποίος έχει σχεδόν την ίδια σχεδίαση για περίπου 50 χρόνια, και θα έχει 12 3D-εκτυπωμένα εξαρτήματα που συμβάλλουν στη μείωση του βάρους του κινητήρα κατά 5 τοις εκατό.
«Αυτό που κάνουμε τα τελευταία χρόνια είναι να μαθαίνουμε να φτιάχνουμε πραγματικά μεγάλα εξαρτήματα που κατασκευάζονται με πρόσθετα», δήλωσε ο Eric Gatlin, επικεφαλής της ομάδας κατασκευής προσθέτων στη GE Aviation, μιλώντας στο συγκεντρωμένο πλήθος στο περίπτερο της εταιρείας στο Formnext 2018 στη Φρανκφούρτη της Γερμανίας., αρχές Νοεμβρίου.
Ο Gatlin συνέχισε αποκαλώντας την αγκαλιά της AM ως «αλλαγή παραδείγματος» για την GE Aviation. Ωστόσο, η εταιρεία του δεν είναι μόνη. Οι εκθέτες στο Formnext σημείωσαν ότι υπήρχαν περισσότεροι κατασκευαστές (OEM και Tier 1) στη φετινή έκθεση από ποτέ. οι κατασκευαστές διαστημικών εταιρειών οδήγησαν στην ώθηση για να γίνει πραγματικότητα η κατασκευή πρόσθετων σε καταστήματα, εταιρείες αυτοκινήτων και μεταφορών Η τεχνολογία εξετάζεται με νέο τρόπο. Με πολύ πιο σοβαρό τρόπο.
Σε συνέντευξη Τύπου Formnext, ο Ανώτερος Αντιπρόεδρος της Ultimaker Paul Heiden μοιράστηκε λεπτομέρειες για το πώς η Ford χρησιμοποίησε τους τρισδιάστατους εκτυπωτές της εταιρείας στο εργοστάσιό της στην Κολωνία της Γερμανίας για να δημιουργήσει εργαλεία παραγωγής για το Ford Focus. Είπε ότι η εταιρεία εξοικονόμησε περίπου 1.000 ευρώ ανά εργαλείο εκτύπωσης σε σύγκριση με την αγορά του ίδιου εργαλείου από εξωτερικό προμηθευτή.
Εάν οι μηχανικοί κατασκευής αντιμετωπίζουν την ανάγκη για εργαλεία, μπορούν να φορτώσουν το σχέδιο σε λογισμικό μοντελοποίησης 3D CAD, να γυαλίσουν το σχέδιο, να το στείλουν σε εκτυπωτή και να το εκτυπώσουν μέσα σε λίγες ώρες. Οι εξελίξεις στο λογισμικό, όπως η ενσωμάτωση περισσότερων τύπων υλικών, βοήθησαν να γίνουν ευκολότερα τα εργαλεία σχεδίασης, ώστε ακόμη και «μη εκπαιδευμένοι» να μπορούν να λειτουργήσουν μέσω του λογισμικού Hei.
Καθώς η Ford μπορεί να αποδείξει τη χρησιμότητα των εργαλείων και των εξαρτημάτων που εκτυπώνονται σε 3D, ο Heiden είπε ότι το επόμενο βήμα για την εταιρεία είναι να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του αποθέματος ανταλλακτικών. Αντί να αποθηκεύονται εκατοντάδες εξαρτήματα, θα χρησιμοποιηθούν τρισδιάστατοι εκτυπωτές για την εκτύπωση τους όπως παραγγέλνονται. Από εκεί, η Ford αναμένεται να δει τι είδους επίδραση μπορεί να έχει η τεχνολογία στην παραγωγή.
Άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες ήδη ενσωματώνουν εργαλεία τρισδιάστατης εκτύπωσης με ευφάνταστους τρόπους. Η Ultimaker παρέχει παραδείγματα εργαλείων που χρησιμοποιεί η Volkswagen στο εργοστάσιό της στην Παλμέλα της Πορτογαλίας:
Κατασκευασμένο σε εκτυπωτή 3D Ultimaker, το εργαλείο χρησιμοποιείται για την καθοδήγηση της τοποθέτησης μπουλονιών κατά την τοποθέτηση του τροχού στο εργοστάσιο συναρμολόγησης της Volkswagen στην Πορτογαλία.
Όσον αφορά τον επαναπροσδιορισμό της κατασκευής αυτοκινήτων, άλλοι σκέφτονται πολύ περισσότερο. Ο Kevin Czinger του Divergent3D είναι ένας από αυτούς.
Ο Czinger θέλει να ξανασκεφτεί τον τρόπο κατασκευής των αυτοκινήτων. Θέλει να δημιουργήσει μια νέα προσέγγιση χρησιμοποιώντας προηγμένη μοντελοποίηση υπολογιστή και την AM για να δημιουργήσει σασί που είναι ελαφρύτερο από τα παραδοσιακά πλαίσια, που περιέχουν λιγότερα εξαρτήματα, παρέχουν υψηλότερη απόδοση και είναι λιγότερο ακριβό στην παραγωγή. Το Divergent3D παρουσίασε το τρισδιάστατο τυπωμένο σασί του στο περίπτερο της SLM Solutions Group AG στο Formnext.
Το πλαίσιο που εκτυπώνεται στη μηχανή SLM 500 αποτελείται από αυτοκαθοριζόμενους κόμβους που ταιριάζουν όλοι μεταξύ τους μετά την εκτύπωση. Οι υπεύθυνοι του Divergent3D λένε ότι αυτή η προσέγγιση στο σχεδιασμό και τη συναρμολόγηση του πλαισίου θα μπορούσε να εξοικονομήσει 250 εκατομμύρια δολάρια για την εξάλειψη του κόστους εργαλείων και τη μείωση των εξαρτημάτων κατά 75%.
Η εταιρεία ελπίζει να πουλήσει αυτόν τον τύπο μονάδας παραγωγής σε αυτοκινητοβιομηχανίες στο μέλλον. Η Divergent3D και η SLM έχουν δημιουργήσει μια στενή στρατηγική συνεργασία για την επίτευξη αυτού του στόχου.
Η Senior Flexonics δεν είναι μια εταιρεία πολύ γνωστή στο κοινό, αλλά είναι ένας σημαντικός προμηθευτής εξαρτημάτων σε εταιρείες στις βιομηχανίες αυτοκινήτων, ντίζελ, ιατρικής, πετρελαίου και φυσικού αερίου και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Εκπρόσωποι της εταιρείας συναντήθηκαν με την GKN Powder Metallurgy πέρυσι για να συζητήσουν τις δυνατότητες της τρισδιάστατης εκτύπωσης και οι δύο μοιράστηκαν τις επόμενες ιστορίες επιτυχίας τους στο 201m.
Τα εξαρτήματα που επανασχεδιάστηκαν για να επωφεληθούν από την AM είναι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής για ψύκτες ανακύκλωσης καυσαερίων για εμπορικές εφαρμογές φορτηγών, τόσο εντός όσο και εκτός αυτοκινητοδρόμων. Η Advanced Flexonics ενδιαφέρεται να δει εάν υπάρχουν πιο αποτελεσματικοί τρόποι δημιουργίας πρωτοτύπων που αντέχουν σε πραγματικές δοκιμές και πιθανώς βιομηχανική χρήση εξαρτημάτων μαζικής παραγωγής. σε βάθος κατανόηση του λειτουργικού πορώδους των μεταλλικών μερών.
Το τελευταίο είναι σημαντικό γιατί πολλοί μηχανικοί πιστεύουν ότι τα εξαρτήματα για ορισμένες εφαρμογές βιομηχανικών οχημάτων απαιτούν πυκνότητα 99%. Σε πολλές από αυτές τις εφαρμογές, αυτό δεν συμβαίνει, σύμφωνα με τον CEO της EOS Adrian Keppler, κάτι που βεβαιώνει ο πάροχος τεχνολογίας μηχανών και συνεργάτης.
Μετά την ανάπτυξη και δοκιμή εξαρτημάτων που κατασκευάστηκαν από το EOS Stainlesssteel 316L VPRO υλικό, η Senior Flexonics διαπίστωσε ότι τα πρόσθετα κατασκευασμένα μέρη ικανοποιούσαν τους στόχους απόδοσης και θα μπορούσαν να κατασκευαστούν ταχύτερα από τα μελλοντικά μέρη.
«Πρέπει να ξανασκεφτείς πώς κατασκευάζονται τα εξαρτήματα», είπε ο Κέπλερ. «Πρέπει να δεις την κατασκευή διαφορετικά.Αυτά δεν είναι χυτά ή σφυρήλατα».
Για πολλούς στη βιομηχανία AM, το ιερό δισκοπότηρο βλέπει την τεχνολογία να αποκτά ευρεία υιοθέτηση σε περιβάλλοντα παραγωγής μεγάλου όγκου. Στα μάτια πολλών, αυτό θα αντιπροσώπευε πλήρη αποδοχή.
Η AM Technology χρησιμοποιείται για την παραγωγή αυτών των βαλβίδων εισόδου και εξόδου για ψύκτες ανακυκλοφορίας καυσαερίων για εμπορικές εφαρμογές φορτηγών. Ο κατασκευαστής αυτών των πρωτότυπων εξαρτημάτων, η Senior Flexonics, διερευνά άλλες χρήσεις για τρισδιάστατη εκτύπωση εντός της εταιρείας της.
Έχοντας αυτό υπόψη, οι προγραμματιστές υλικού, λογισμικού και μηχανών εργάζονται σκληρά για να παραδώσουν προϊόντα που το επιτρέπουν. Οι κατασκευαστές υλικών ψάχνουν να δημιουργήσουν πούδρες και πλαστικά που μπορούν να ανταποκριθούν στις προσδοκίες απόδοσης με επαναλαμβανόμενο τρόπο. Οι προγραμματιστές λογισμικού προσπαθούν να επεκτείνουν τις βάσεις δεδομένων υλικών τους για να κάνουν τις προσομοιώσεις πιο ρεαλιστικές. Οι κατασκευαστές μηχανών σχεδιάζουν κελιά που λειτουργούν πιο γρήγορα και έχουν μεγαλύτερες σειρές παραγωγής. άποψη για το μέλλον της κατασκευής προσθέτων στην κατασκευή του πραγματικού κόσμου.
«Είμαι σε αυτόν τον κλάδο για 20 χρόνια και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, άκουγα συνέχεια, "Πρόκειται να φέρουμε αυτήν την τεχνολογία σε ένα περιβάλλον παραγωγής".Οπότε περιμέναμε και περιμέναμε», δήλωσε ο Διευθυντής του Κέντρου Ικανότητας Προσθετικής Κατασκευής της UL.είπε ο Paul Bates, Διευθυντής και Πρόεδρος της Ομάδας Χρηστών Additive Manufacturing."Αλλά νομίζω ότι επιτέλους φτάνουμε στο σημείο όπου όλα συγκλίνουν και συμβαίνουν."
Ο Dan Davis είναι αρχισυντάκτης του The FABRICATOR, του περιοδικού κατασκευής και μορφοποίησης μετάλλων με τη μεγαλύτερη κυκλοφορία στη βιομηχανία, και των αδελφών του εκδόσεων, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal και The Welder. Εργάζεται σε αυτές τις εκδόσεις από τον Απρίλιο του 2002.
Η Προσθετική Έκθεση εστιάζει στη χρήση τεχνολογιών κατασκευής προσθέτων στην κατασκευή του πραγματικού κόσμου. Οι κατασκευαστές σήμερα χρησιμοποιούν τρισδιάστατη εκτύπωση για να κατασκευάσουν εργαλεία και εξαρτήματα, και ορισμένοι χρησιμοποιούν ακόμη και AM για εργασίες παραγωγής μεγάλου όγκου. Οι ιστορίες τους θα παρουσιαστούν εδώ.