Todo o chasis do coche de Divergent3D está impreso en 3D. Fixo o seu debut público no stand de SLM Solutions en Formnext 2018 en Frankfurt, Alemaña, do 13 ao 16 de novembro.
Se tes algún coñecemento práctico de fabricación aditiva (AM), probablemente estea familiarizado coas boquillas de impresión 3D para a plataforma de motores a reacción Leap de GE. A prensa empresarial leva cubrindo esta historia desde 2012, xa que foi o primeiro caso ben publicitado de AM en acción nun entorno de produción real.
As boquillas de combustible dunha soa substitúen o que adoitaba ser un conxunto de 20 pezas. Tamén tiña que ter un deseño robusto porque estaba exposto a temperaturas de ata 2.400 graos Fahrenheit dentro do motor a reacción. A peza recibiu a certificación de voo en 2016.
Hoxe, GE Aviation ten máis de 16.000 compromisos para os seus motores Leap. Debido á gran demanda, a compañía informou de que imprimiu a súa boquilla de combustible impresa en 3D número 30.000 no outono de 2018. GE Aviation fabrica estas pezas en Auburn, Alabama, onde opera máis de 40 pezas metálicas de produción de GE Aviation3. Boquillas de combustible impresas en D.
Os funcionarios de GE poden estar cansos de falar de boquillas de combustible, pero abriu o camiño para o éxito da AM da empresa. De feito, todas as reunións de deseño de motores novos comezan cunha discusión sobre como incorporar a fabricación aditiva nos esforzos de desenvolvemento de produtos. Por exemplo, o novo motor GE 9X que está actualmente en proceso de certificación ten 28 boquillas de combustible e outro exemplo impreso en 3D é o rediseño do motor de combustión. mesmo deseño durante uns 50 anos, e terá 12 pezas impresas en 3D que axudan a reducir o peso do motor nun 5 por cento.
"O que estivemos facendo durante os últimos anos é aprender a fabricar pezas de fabricación aditiva realmente grandes", dixo Eric Gatlin, xefe do equipo de fabricación aditiva de GE Aviation, falando coa multitude reunida no stand da compañía en Formnext 2018 en Frankfurt, Alemaña., principios de novembro.
Gatlin pasou a chamar a aceptación de AM como un "cambio de paradigma" para GE Aviation. Non obstante, a súa empresa non está soa. Os expositores de Formnext sinalaron que na feira deste ano había máis fabricantes (OEM e Tier 1) que nunca. os fabricantes lideraron o impulso para facer da fabricación aditiva unha realidade nas empresas de tendas, automoción e transporte.
Nunha rolda de prensa de Formnext, o vicepresidente senior de Ultimaker, Paul Heiden, compartiu detalles sobre como Ford utilizou as impresoras 3D da compañía na súa planta de Colonia, Alemaña, para crear ferramentas de produción para o Ford Focus. Dixo que a compañía aforrou uns 1.000 euros por ferramenta de impresión en comparación coa compra da mesma ferramenta a un provedor externo.
Se os enxeñeiros de fabricación se enfrontan á necesidade de ferramentas, poden cargar o deseño nun software de modelado CAD 3D, pulir o deseño, envialo a unha impresora e imprimilo en cuestión de horas. Os avances no software, como a incorporación de máis tipos de materiais, axudaron a facer que as ferramentas de deseño sexan máis fáciles, polo que incluso os "sen formación" poden traballar a través do software, dixo Heiden.
Con Ford capaz de demostrar a utilidade das ferramentas e accesorios impresas en 3D, Heiden dixo que o seguinte paso para a compañía é abordar o problema do inventario de pezas de recambio. En lugar de almacenar centos de pezas, utilizaranse impresoras 3D para imprimilos tal e como se encargan. A partir de aí, espérase que Ford vexa que tipo de impacto pode ter a tecnoloxía na produción de pezas.
Outras empresas de automoción xa están incorporando ferramentas de impresión 3D de xeito imaxinativo.Ultimaker ofrece exemplos de ferramentas que utiliza Volkswagen na súa planta de Palmela, Portugal:
Producida nunha impresora 3D Ultimaker, a ferramenta úsase para guiar a colocación dos parafusos durante a colocación das rodas na planta de ensamblaxe de Volkswagen en Portugal.
Cando se trata de redefinir a fabricación de automóbiles, outros están pensando moito máis. Kevin Czinger de Divergent3D é un deles.
Czinger quere repensar a forma en que se constrúen os coches. Quere crear un novo enfoque utilizando o modelado informático avanzado e a AM para crear chasis que sexan máis lixeiros que os cadros tradicionais, conteñan menos pezas, proporcionen un maior rendemento e sexan menos custosos de producir. Divergent3D mostrou o seu chasis impreso en 3D no stand de SLM Solutions Group AG en Formnext.
O chasis impreso na máquina SLM 500 consiste en nós de autofixación que todos encaixan despois da impresión. Os funcionarios de Divergent3D din que este enfoque para o deseño e montaxe do chasis podería aforrar 250 millóns de dólares na eliminación dos custos de ferramentas e na redución de pezas nun 75 por cento.
A compañía espera vender este tipo de unidade de fabricación aos fabricantes de automóbiles no futuro. Divergent3D e SLM formaron unha estreita asociación estratéxica para acadar este obxectivo.
Senior Flexonics non é unha empresa moi coñecida polo público, pero é un importante provedor de compoñentes para empresas das industrias de automoción, diésel, medicina, petróleo e gas e xeración de enerxía. Os representantes da empresa reuníronse con GKN Powder Metallurgy o ano pasado para discutir as posibilidades da impresión 3D, e ambos compartiron as súas historias de éxito en Formnext 2018.
Os compoñentes redeseñados para aproveitar a AM son as válvulas de admisión e escape para refrixeradores de recirculación de gases de escape para aplicacións de camións comerciais, tanto dentro como fóra da estrada. A Flexonics avanzada está interesada en ver se hai formas máis eficientes de crear prototipos que poidan soportar probas no mundo real e posiblemente produción en masa. osidade das pezas metálicas.
Isto último é importante porque moitos enxeñeiros cren que as pezas para determinadas aplicacións de vehículos industriais requiren unha densidade do 99 %. En moitas destas aplicacións, ese non é o caso, segundo o CEO de EOS, Adrian Keppler, que o provedor e socio de tecnoloxía de máquinas dá fe.
Despois de desenvolver e probar pezas feitas con material EOS StainlessSteel 316L VPro, Senior Flexonics descubriu que as pezas fabricadas aditivamente cumprían os seus obxectivos de rendemento e podían fabricarse máis rápido que as pezas fundidas. Por exemplo, o portal pódese imprimir en 3D no 70 % do tempo en comparación co proceso de fundición.
"Tes que repensar como se fan as pezas", dixo Kepler. "Tes que mirar a fabricación de forma diferente.Non son fundicións nin forxa”.
Para moitos na industria da AM, o Santo Grial está vendo que a tecnoloxía gaña unha adopción xeneralizada en ambientes de fabricación de gran volume. Aos ollos de moitos, isto representaría unha aceptación total.
A tecnoloxía AM úsase para producir estas válvulas de entrada e saída para refrixeradores de recirculación de gases de escape para aplicacións de camións comerciais. O fabricante destes prototipos, Senior Flexonics, está a investigar outros usos para a impresión 3D na súa empresa.
Tendo isto en conta, os desenvolvedores de materiais, software e máquinas están a traballar duro para ofrecer produtos que o permitan. Os fabricantes de materiais buscan crear pós e plásticos que poidan satisfacer as expectativas de rendemento dunha forma repetible. Os desenvolvedores de software están tentando ampliar as súas bases de datos de materiais para que as simulacións sexan máis realistas. Os fabricantes de máquinas están deseñando celas que funcionen máis rápido e teñan un maior número de pezas á vez. sobre o futuro da fabricación aditiva na fabricación do mundo real.
"Levo 20 anos nesta industria e, durante ese tempo, seguín escoitando: "Estamos a piques de conseguir esta tecnoloxía nun ambiente de produción".Así que esperamos e esperamos", dixo o director do Centro de Competencias de Fabricación Aditiva de UL.dixo Paul Bates, xerente e presidente do grupo de usuarios de fabricación aditiva. "Pero creo que finalmente estamos chegando ao punto no que todo está converxendo e está a suceder".
Dan Davis é editor-xefe de The FABRICATOR, a revista de fabricación e conformación de metal de maior circulación da industria, e das súas publicacións irmás, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal e The Welder. Leva traballando nestas publicacións desde abril de 2002.
O Informe Aditivo céntrase no uso de tecnoloxías de fabricación aditiva na fabricación do mundo real. Hoxe os fabricantes están a usar a impresión 3D para fabricar ferramentas e accesorios, e algúns incluso usan AM para traballos de produción de gran volume. As súas historias presentaranse aquí.