Divergent3D:n koko auton runko on 3D-tulostettu. Se teki julkisen debyyttinsä SLM Solutions -osastolla Formnext 2018 -messuilla Frankfurtissa, Saksassa 13.–16. marraskuuta.
Jos sinulla on ammatillista tietämystä additiivisesta valmistuksesta (AM), olet todennäköisesti perehtynyt GE:n Leap-suihkumoottorialustan 3D-tulostussuuttimiin. Yrityslehdistö on käsitellyt tätä tarinaa vuodesta 2012 lähtien, koska se oli todellakin ensimmäinen hyvin julkistettu tapaus, jossa AM toimi todellisessa tuotantoympäristössä.
Yksiosaiset polttoainesuuttimet korvaavat entisen 20-osaisen kokoonpanon. Sen piti myös olla kestävä rakenne, koska se altistui jopa 2 400 Fahrenheit-asteen lämpötiloille suihkumoottorin sisällä. Osalle myönnettiin lentotodistus vuonna 2016.
Nykyään GE Aviationilla on kerrottu olevan yli 16 000 sitoumusta Leap-moottoreitaan varten. Vahvan kysynnän vuoksi yritys ilmoitti tulostavansa 30 000. 3D-tulostetun polttoainesuuttimensa syksyllä 2018. GE Aviation valmistaa näitä osia Auburnissa, Alabamassa, jossa se käyttää kutakin metalliosien tuotantoa yli AGE Aviation 40 konetta. 3D-painetut polttoainesuuttimet.
GE:n virkamiehet saattavat olla kyllästyneitä puhumaan polttoainesuuttimista, mutta se tasoitti tietä yrityksen AM-menestykselle. Itse asiassa kaikki uusien moottorien suunnittelutapaamiset alkavat keskustelulla siitä, kuinka lisäainevalmistus voidaan sisällyttää tuotekehitystyöhön. Esimerkiksi uudessa GE 9X -moottorissa, joka parhaillaan sertifioidaan, on 28 polttoainesuutinta ja 3D-tulostettu A-moottori, jossa on toisessa polttosekoitin, joka on tulostettu uudelleen. Sama malli noin 50 vuoden ajan, ja siinä on 12 3D-tulostettua osaa, jotka auttavat vähentämään moottorin painoa 5 prosenttia.
"Se, mitä olemme tehneet viime vuosina, on opetella valmistamaan todella suuria lisäainevalmisteisia osia", sanoi Eric Gatlin, GE Aviationin lisäaineiden valmistustiimin johtaja, puhuessaan kokoontuneelle yleisölle yrityksen osastolla Formnext 2018 -tapahtumassa Frankfurtissa, Saksassa., marraskuun alussa.
Gatlin kutsui AM:n syleilyä "paradigman muutokseksi" GE Aviationille. Hänen yrityksensä ei kuitenkaan ole yksin. Formnextin näytteilleasettajat huomauttivat, että tämän vuoden näyttelyssä oli enemmän valmistajia (OEM-valmistajia ja Tier 1 -tuotteita) kuin koskaan ennen. (Trade Show -virkailijat ilmoittivat, että tapahtumaan osallistui 26 919 ihmistä, 2017 prosenttia.) ilmailu- ja avaruusteollisuuden valmistajat ovat johtaneet pyrkimyksiä tehdä additiivinen valmistus todellisuutta tehtaalla, auto- ja kuljetusyritykset Teknologiaa tarkastellaan uudella tavalla.Paljon vakavammalla tavalla.
Formnextin lehdistötilaisuudessa Ultimaker-johtaja Paul Heiden jakoi yksityiskohtia siitä, kuinka Ford käytti yrityksen 3D-tulostimia Kölnin tehtaalla Saksassa tuotantotyökalujen luomiseen Ford Focusille. Hän sanoi, että yritys säästää noin 1 000 euroa tulostustyökalua kohden verrattuna saman työkalun ostamiseen ulkopuoliselta toimittajalta.
Jos valmistusinsinöörit kohtaavat työkalujen tarpeen, he voivat ladata suunnitelman 3D CAD -mallinnusohjelmistoon, kiillottaa suunnitelman, lähettää sen tulostimelle ja tulostaa sen muutamassa tunnissa. Ohjelmiston edistysaskel, kuten useampien materiaalityyppien sisällyttäminen, on auttanut suunnittelutyökalujen helpottamista, joten myös "kouluttamattomat" voivat työskennellä ohjelmiston läpi, Heiden sanoi.
Fordin pystyessä osoittamaan 3D-tulostettujen työkalujen ja kalusteiden hyödyllisyyden, Heiden sanoi, että yrityksen seuraava askel on varaosien varastoongelman ratkaiseminen. Satojen osien varastoinnin sijaan ne tulostetaan tilauksen mukaan 3D-tulostimilla. Siitä eteenpäin Fordin odotetaan näkevän, millainen vaikutus tekniikalla voi olla osien valmistuksessa.
Muut autoyritykset käyttävät jo 3D-tulostustyökaluja mielikuvituksellisella tavalla. Ultimaker tarjoaa esimerkkejä työkaluista, joita Volkswagen käyttää tehtaallaan Palmelassa, Portugalissa:
Ultimaker 3D-tulostimella valmistettua työkalua käytetään pulttien asennuksen ohjaamiseen pyörän asennuksen aikana Volkswagenin kokoonpanotehtaalla Portugalissa.
Kun on kyse autonvalmistuksen uudelleenmäärityksestä, toiset ajattelevat paljon suurempaa. Divergent3D:n Kevin Czinger on yksi niistä.
Czinger haluaa ajatella uudelleen tapaa, jolla autot rakennetaan. Hän haluaa luoda uuden lähestymistavan kehittyneen tietokonemallinnuksen ja AM:n avulla luodakseen runkoja, jotka ovat kevyempiä kuin perinteiset rungot, sisältävät vähemmän osia, tarjoavat paremman suorituskyvyn ja ovat halvempia valmistaa.Divergent3D esitteli 3D-tulostettua runkoaan SLM Solutions Group AG:n osastolla Formmnextissä.
SLM 500 -koneeseen painettu runko koostuu itsestään kiinnittyvistä solmuista, jotka kaikki sopivat yhteen tulostuksen jälkeen. Divergent3D-virkailijat sanovat, että tämä lähestymistapa rungon suunnitteluun ja kokoonpanoon voisi säästää 250 miljoonaa dollaria työkalukulujen eliminoinnissa ja osien vähentämisessä 75 prosenttia.
Yhtiö toivoo myyvänsä tämäntyyppisiä tuotantoyksiköitä autovalmistajille tulevaisuudessa. Divergent3D ja SLM ovat muodostaneet tiiviin strategisen kumppanuuden tämän tavoitteen saavuttamiseksi.
Senior Flexonics ei ole yleisölle hyvin tunnettu yritys, mutta se on merkittävä komponenttien toimittaja auto-, diesel-, lääke-, öljy- ja kaasu- sekä sähköteollisuuden yrityksille. Yrityksen edustajat tapasivat viime vuonna GKN Powder Metallurgyn kanssa keskustellakseen 3D-tulostuksen mahdollisuuksista, ja kaksikko jakoi menestystarinoitaan Formnext 2018 -tapahtumassa.
AM:n hyödyntämiseksi uudelleen suunnitellut komponentit ovat pakokaasujen kierrätysjäähdyttimien imu- ja pakoventtiilit kaupallisiin kuorma-autosovelluksiin, sekä maanteillä että maastossa. Advanced Flexonics on kiinnostunut näkemään, onko olemassa tehokkaampia tapoja luoda prototyyppejä, jotka kestävät todellista autotestausta ja mahdollisesti massatuotantoa. metalliosien toiminnallisesta huokoisuudesta.
Jälkimmäinen on tärkeä, koska monet insinöörit uskovat, että osat tiettyihin teollisuusajoneuvoihin vaativat 99 %:n tiheyden. EOS:n toimitusjohtajan Adrian Kepplerin mukaan näin ei ole monissa sovelluksissa, minkä konetekniikan toimittaja ja kumppani todistavat.
Kehitettyään ja testattuaan EOS StainlessSteel 316L VPro -materiaalista valmistettuja osia Senior Flexonics totesi, että additiivisesti valmistetut osat saavuttivat suorituskykytavoitteensa ja ne voidaan valmistaa nopeammin kuin valuosat. Portaali voidaan esimerkiksi tulostaa 70 % ajasta 3D-tulostukseen valuprosessiin verrattuna. Lehdistötilaisuudessa tunnustettiin kaikille tämän sarjan tulevaisuuden potentiaalisille projektissa mukana oleville osapuolille.
"Sinun on mietittävä uudelleen, miten osat valmistetaan", Kepler sanoi. Sinun on katsottava valmistusta eri tavalla.Nämä eivät ole valukappaleita tai takoja."
Monille AM-teollisuudessa pyhä malja näkee teknologian yleistyvän suuren volyymin tuotantoympäristöissä. Monien silmissä tämä merkitsisi täydellistä hyväksyntää.
AM Technologya käytetään näiden pakokaasujen kierrätysjäähdyttimien tulo- ja poistoventtiileiden valmistukseen kaupallisiin kuorma-autoihin. Näiden prototyyppiosien valmistaja Senior Flexonics tutkii 3D-tulostuksen muita käyttötarkoituksia yrityksessään.
Tätä silmällä pitäen materiaali-, ohjelmisto- ja konekehittäjät tekevät lujasti töitä tuottaakseen tuotteita, jotka mahdollistavat tämän.Materiaalien valmistajat pyrkivät luomaan jauheita ja muoveja, jotka täyttävät suorituskykyodotukset toistettavalla tavalla.Ohjelmistokehittäjät yrittävät laajentaa materiaalitietokantojaan tehdäkseen simuloinnista realistisempia.Koneenrakentajat suunnittelevat soluja, jotka toimivat nopeammin ja joissa on suurempi tuotantoalue, mutta tulevaisuuden osien tilaaminen on silti mahdollista. lisäaineiden valmistuksessa todellisessa tuotannossa.
"Olen ollut tällä alalla 20 vuotta, ja tuona aikana kuulin jatkuvasti: 'Saamme tämän teknologian tuotantoympäristöön."Joten odotimme ja odotimme”, sanoi UL:n Additive Manufacturing Competency Centerin johtaja.sanoi Paul Bates, Additive Manufacturing User Groupin johtaja."
Dan Davis on alan suurimman metallinvalmistus- ja muovauslehden The FABRICATOR sekä sen sisarjulkaisujen STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal ja The Welder päätoimittaja. Hän on työskennellyt näiden julkaisujen parissa huhtikuusta 2002 lähtien.
Additive Report keskittyy lisäaineiden valmistusteknologioiden käyttöön todellisessa valmistuksessa. Valmistajat käyttävät nykyään 3D-tulostusta työkalujen ja kalusteiden valmistukseen, ja jotkut jopa käyttävät AM:tä suuriin tuotantotöihin. Heidän tarinansa esitellään täällä.