L'intero telaio dell'auto di Divergent3D è stampato in 3D. Ha fatto il suo debutto pubblico allo stand SLM Solutions al Formnext 2018 a Francoforte, in Germania, dal 13 al 16 novembre.
Se hai una conoscenza pratica della produzione additiva (AM), probabilmente conosci gli ugelli di stampa 3D per la piattaforma del motore a getto Leap di GE.
Gli ugelli del carburante in un unico pezzo sostituiscono quello che era un assemblaggio di 20 parti. Doveva anche avere un design robusto perché era esposto a temperature fino a 2.400 gradi Fahrenheit all'interno del motore a reazione. La parte ha ricevuto la certificazione di volo nel 2016.
Oggi, secondo quanto riferito, GE Aviation ha più di 16.000 impegni per i suoi motori Leap. A causa della forte domanda, la società ha riferito di aver stampato il suo 30.000esimo ugello di carburante stampato in 3D nell'autunno del 2018. GE Aviation produce queste parti ad Auburn, in Alabama, dove gestisce più di 40 stampanti 3D in metallo per la produzione di parti. GE Aviation riferisce che ogni motore Leap ha 19 ugelli di carburante stampati in 3D.
I funzionari di GE potrebbero essere stanchi di parlare di ugelli di carburante, ma ha spianato la strada al successo dell'AM dell'azienda. In effetti, tutti i nuovi incontri di progettazione del motore iniziano effettivamente con una discussione su come incorporare la produzione additiva negli sforzi di sviluppo del prodotto. Ad esempio, il nuovo motore GE 9X attualmente in fase di certificazione ha 28 ugelli di carburante e un miscelatore di combustione stampato in 3D. che aiutano a ridurre il peso del motore del 5%.
"Quello che abbiamo fatto negli ultimi anni è stato imparare a realizzare parti prodotte in modo additivo molto grandi", ha affermato Eric Gatlin, capo del team di produzione additiva di GE Aviation, parlando alla folla riunita presso lo stand dell'azienda al Formnext 2018 a Francoforte, in Germania., inizio novembre.
Gatlin ha continuato definendo l'abbraccio dell'AM un "cambio di paradigma" per GE Aviation. Tuttavia, la sua azienda non è sola. Gli espositori di Formnext hanno notato che alla fiera di quest'anno c'erano più produttori (OEM e Tier 1) che mai. pavimenti, aziende automobilistiche e di trasporto La tecnologia viene vista in un modo nuovo. Un modo molto più serio.
In una conferenza stampa di Formnext, il vicepresidente senior di Ultimaker Paul Heiden ha condiviso i dettagli di come Ford ha utilizzato le stampanti 3D dell'azienda nel suo stabilimento di Colonia, in Germania, per creare strumenti di produzione per la Ford Focus. Ha affermato che l'azienda ha risparmiato circa 1.000 euro per strumento di stampa rispetto all'acquisto dello stesso strumento da un fornitore esterno.
Se gli ingegneri di produzione devono affrontare la necessità di strumenti, possono caricare il progetto nel software di modellazione CAD 3D, rifinire il progetto, inviarlo a una stampante e stamparlo in poche ore. I progressi nel software, come l'incorporazione di più tipi di materiali, hanno contribuito a rendere più semplici gli strumenti di progettazione, quindi anche "quelli non addestrati" possono lavorare attraverso il software, ha affermato Heiden.
Con Ford in grado di dimostrare l'utilità degli strumenti e dei dispositivi stampati in 3D, Heiden ha affermato che il prossimo passo per l'azienda è affrontare il problema dell'inventario dei pezzi di ricambio. Invece di immagazzinare centinaia di parti, le stampanti 3D verranno utilizzate per stamparle man mano che vengono ordinate.
Altre aziende automobilistiche stanno già incorporando strumenti di stampa 3D in modi fantasiosi.Ultimaker fornisce esempi di strumenti che Volkswagen utilizza nel suo stabilimento di Palmela, in Portogallo:
Prodotto su una stampante 3D Ultimaker, lo strumento viene utilizzato per guidare il posizionamento dei bulloni durante il posizionamento delle ruote nello stabilimento di assemblaggio Volkswagen in Portogallo.
Quando si tratta di ridefinire la produzione automobilistica, altri pensano molto più in grande. Kevin Czinger di Divergent3D è uno di loro.
Czinger vuole ripensare il modo in cui vengono costruite le auto. Vuole creare un nuovo approccio utilizzando la modellazione computerizzata avanzata e l'AM per creare telai più leggeri dei telai tradizionali, contenere meno parti, fornire prestazioni più elevate ed essere meno costosi da produrre. Divergent3D ha presentato il suo telaio stampato in 3D allo stand di SLM Solutions Group AG a Formnext.
Lo chassis stampato sulla macchina SLM 500 è costituito da nodi autofissanti che si adattano tutti insieme dopo la stampa. I funzionari di Divergent3D affermano che questo approccio alla progettazione e all'assemblaggio dello chassis potrebbe far risparmiare 250 milioni di dollari eliminando i costi degli utensili e riducendo le parti del 75%.
L'azienda spera di vendere questo tipo di unità di produzione alle case automobilistiche in futuro. Divergent3D e SLM hanno formato una stretta partnership strategica per raggiungere questo obiettivo.
Senior Flexonics non è un'azienda ben nota al pubblico, ma è un importante fornitore di componenti per aziende del settore automobilistico, diesel, medicale, petrolifero e del gas e della generazione di energia. I rappresentanti dell'azienda hanno incontrato GKN Powder Metallurgy lo scorso anno per discutere le possibilità della stampa 3D, e i due hanno condiviso le loro storie di successo al Formnext 2018.
I componenti riprogettati per sfruttare l'AM sono le valvole di aspirazione e scarico per i dispositivi di raffreddamento del ricircolo dei gas di scarico per applicazioni su autocarri commerciali, sia su strada che fuoristrada.Advanced Flexonics è interessata a vedere se esistono modi più efficienti per creare prototipi in grado di resistere ai test del mondo reale e possibilmente alla produzione di massa.Con anni di esperienza nella produzione di parti per applicazioni automobilistiche e industriali, GKN ha una conoscenza approfondita della porosità funzionale delle parti metalliche.
Quest'ultimo è importante perché molti ingegneri ritengono che le parti per determinate applicazioni di veicoli industriali richiedano una densità del 99%.
Dopo aver sviluppato e testato le parti realizzate con il materiale EOS StainlessSteel 316L VPro, Senior Flexonics ha scoperto che le parti prodotte in modo additivo soddisfacevano i loro obiettivi prestazionali e potevano essere prodotte più velocemente delle parti fuse. Ad esempio, il portale può essere stampato in 3D nel 70% del tempo rispetto al processo di fusione. Alla conferenza stampa, tutte le parti coinvolte nel progetto hanno riconosciuto che questo ha un grande potenziale per la futura produzione in serie.
"Devi ripensare a come vengono realizzate le parti", ha detto Keplero. "Devi guardare alla produzione in modo diverso.Questi non sono fusioni o forgiature.
Per molti nel settore AM, il Santo Graal è vedere la tecnologia ottenere un'adozione diffusa in ambienti di produzione ad alto volume. Agli occhi di molti, ciò rappresenterebbe la completa accettazione.
La tecnologia AM viene utilizzata per produrre queste valvole di ingresso e uscita per i refrigeratori di ricircolo dei gas di scarico per applicazioni su camion commerciali. Il produttore di queste parti prototipo, Senior Flexonics, sta studiando altri usi per la stampa 3D all'interno della sua azienda.
Con questo in mente, gli sviluppatori di materiali, software e macchine stanno lavorando duramente per fornire prodotti che consentano questo. I produttori di materiali stanno cercando di creare polveri e materie plastiche in grado di soddisfare le aspettative di prestazioni in modo ripetibile. Gli sviluppatori di software stanno cercando di espandere i loro database di materiali per rendere le simulazioni più realistiche. I costruttori di macchine stanno progettando celle che funzionano più velocemente e hanno gamme di produzione più ampie per ospitare più parti contemporaneamente.
“Sono in questo settore da 20 anni e durante quel periodo ho continuato a sentire 'Stiamo per introdurre questa tecnologia in un ambiente di produzione.'Quindi abbiamo aspettato e aspettato", ha affermato il direttore del Centro di competenza per la produzione additiva di UL.ha affermato Paul Bates, manager e presidente dell'Additive Manufacturing User Group. "Ma penso che stiamo finalmente arrivando al punto in cui tutto sta convergendo e sta accadendo".
Dan Davis è redattore capo di The FABRICATOR, la più grande rivista del settore per la fabbricazione e la formatura dei metalli, e delle sue pubblicazioni sorelle, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal e The Welder. Ha lavorato a queste pubblicazioni dall'aprile 2002.
L'Additive Report si concentra sull'uso delle tecnologie di produzione additiva nella produzione nel mondo reale. Oggi i produttori utilizzano la stampa 3D per realizzare strumenti e dispositivi e alcuni utilizzano persino l'AM per lavori di produzione ad alto volume. Le loro storie saranno presentate qui.