Utilizzando gli strumenti del software 3D Spark, il team ha analizzato vari fattori che influenzano i costi di produzione.Alcuni di essi sono specifici per le parti, mentre altri sono specifici per i processi.Ad esempio, orienta le parti per ridurre al minimo i supporti e massimizzare le superfici costruibili.
Simulando le forze su una cerniera, questi strumenti possono rimuovere materiale che ha scarso effetto.Ciò si traduce in una perdita di peso del 35%.Meno materiale significa anche tempi di stampa più rapidi, riducendo ulteriormente i costi.
Ad essere onesti, quello che stanno facendo non dovrebbe essere nuovo per chiunque sia coinvolto nella stampa 3D.Ha senso organizzare la parte in modo ragionevole.Abbiamo visto materiale di scarto rimosso nella stampa 3D e nella produzione tradizionale.La cosa più interessante è utilizzare strumenti che aiutano ad automatizzare questa ottimizzazione.Non sappiamo quanto costerà il software e supponiamo che non sia rivolto al mercato della stampa 3D per hobby.Ma chiedendoci cosa si può fare, sospettiamo che con un po' di lubrificazione e modellazione del ginocchio nel software disponibile, si possano ottenere risultati simili.
In teoria, qualsiasi strumento in grado di eseguire analisi agli elementi finiti dovrebbe essere in grado di determinare il materiale da rimuovere.Abbiamo notato che le case automobilistiche utilizzano la stampa 3D.
“Simulando le forze sulla cerniera, questi strumenti possono rimuovere materiale che non ha un impatto significativo.Non sono un ingegnere, ma ho letto questo e ho pensato all'analisi agli elementi finiti.Poi ti ho visto nella penultima frase.Ne ho parlato. Naturalmente le case automobilistiche lo fanno già.Confrontiamo come?Questo modello fornisce forza in caso di emergenza oltre che in uso normale?
Ogni spigolo, avvallamento e raccordo richiede tempo macchina e usura dell'utensile.Potrebbero essere necessarie alcune modifiche aggiuntive allo strumento e, quando si lavora su una superficie diversa, potrebbe essere necessario lavorare e riattaccare le parti per portarle in un orientamento che possa creare più tasche, se possono disporre di uno strumento ragionevole tutt'intorno.
Penso che potresti usare una macchina con più gradi di libertà per girare la parte nell'angolazione migliore... Ma a quale costo?
La stampa 3D di solito non ha tali restrizioni di forma, rendendo le parti complesse facili quanto quelle semplici.
D'altra parte, il vantaggio della tradizionale lavorazione sottrattiva è che il materiale tende ad essere isotropo, è ugualmente resistente in qualsiasi direzione e, senza appiattimenti interni, non devi preoccuparti di un cattivo legame dovuto a una cattiva sinterizzazione.È anche possibile passare attraverso un laminatoio (un passaggio economico) per conferirgli una buona struttura del grano.
Tutti i metodi di stampa 3D hanno limitazioni di forma.Anche parti di SLM.Come potresti pensare, la natura isotropica di SLM non ha molta importanza.Le macchine e i processi utilizzati quotidianamente danno risultati molto costanti.
Tuttavia, il prezzo stesso è un'altra bestia.Nel settore aerospaziale, è difficile che la stampa 3D sia veramente competitiva.
Direi che l'industria aerospaziale è uno dei pochi posti in cui il costo della stampa 3D in metallo può essere giustificato.I costi di produzione iniziali sono una piccola frazione del costo di un prodotto aerospaziale e il peso è così importante che è facile trovarne un utilizzo.Rispetto ai costi altissimi della garanzia di qualità per le parti in composito, un processo di stampa qualificato e un'ispezione delle dimensioni critiche possono fornire risparmi sui costi reali e una boccata d'aria fresca.
L'esempio più ovvio è tutto ciò che viene stampato oggi nei motori a razzo.È possibile eliminare molti punti di qualità insoddisfacente in tubazioni complesse riducendo le perdite e il peso della linea di ritorno.Penso che alcuni ugelli del motore siano stampati in 3d (forse superdraco?).Ricordo vagamente la notizia di una specie di staffa metallica stampata sugli aerei di linea Boeing.
Prodotti come i nuovi jammer della Marina e altri nuovi sviluppi possono avere molte staffe stampate in 3D.Il vantaggio delle parti ottimizzate per topologia è che l'analisi della resistenza è integrata nel processo di progettazione e l'analisi della fatica è direttamente collegata ad esso.
Tuttavia, ci vorrà del tempo prima che cose come DMLS prendano davvero piede nel settore automobilistico e manifatturiero.Il peso conta molto meno.
Un'applicazione in cui funziona bene è nei collettori idraulici/pneumatici.La possibilità di realizzare canali curvi e cavità per film termoretraibile è molto utile.Inoltre, ai fini della certificazione, devi ancora eseguire uno stress test al 100%, quindi non hai bisogno di un grande fattore di sicurezza (lo stress è comunque piuttosto alto).
Il problema è che molte aziende si vantano di avere una stampante SLM, ma poche sanno come usarla.Queste stampanti vengono utilizzate solo per la prototipazione rapida e sono inattive per la maggior parte del tempo.Poiché questa è ancora considerata una nuova area, si prevede che le stampanti si deprezzeranno come il latte e dovrebbero essere demolite entro 5 anni.Ciò significa che mentre il costo effettivo può essere molto basso, ottenere un prezzo decente per un lavoro di produzione è davvero difficile.
Inoltre, la qualità di stampa dipende dalla conduttività termica del materiale, il che significa che l'alluminio tende a creare rugosità superficiali che possono portare a fastidiose prestazioni di fatica (non che un collettore ne abbia bisogno se stai progettando per questo).Inoltre, mentre TiAlV6 si stampa in modo eccellente e ha proprietà di resistenza migliori rispetto al grado base 5, l'alluminio è disponibile principalmente come AlSi10Mg, che non è la lega più resistente.T6, sebbene adatto per fusioni dello stesso materiale, non è adatto per parti SLM.Scalmaloy è di nuovo fantastico ma difficile da ottenere in licenza, pochi lo offrono, puoi anche usare Ti con pareti più sottili.
La maggior parte delle aziende ha anche bisogno di un braccio e una gamba, 20 campioni e il tuo primo figlio per elaborare la parte stampata.Mentre funzionalmente è essenzialmente lo stesso dei getti lavorati a macchina che hanno richiesto asini e penny per anni, pensano che le parti stampate siano magiche e i clienti pensano di avere tasche profonde.Inoltre, le aziende certificate AS9100 generalmente non sono a corto di posti di lavoro e si divertono a fare ciò che fanno da molto tempo e sanno che possono trarne profitto e possono farlo senza essere accusate di un incidente aereo..
Quindi sì: l'industria aerospaziale può trarre vantaggio dalle parti SLM, e alcune di loro lo fanno, ma le idiosincrasie dell'industria e delle aziende che forniscono il servizio sono bloccate negli anni '70, il che rende le cose un po' più difficili.L'unico vero sviluppo è il motore, dove gli iniettori di carburante stampati sono diventati comuni.Per noi personalmente, la lotta per l'approvvigionamento con ASML è una battaglia in salita.
Tubo di scarico per stampa 3D in acciaio inox P-51D.https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Altri fattori associati ai costi di lavorazione sono la gestione delle perdite di refrigerante dovute a scheggiatura ed evaporazione.Inoltre, i chip devono essere elaborati.Qualsiasi riduzione del truciolo nella produzione di massa può comportare notevoli risparmi.
Questo è spesso indicato come progettazione della topologia e, come puoi immaginare, è un altro livello di analisi oltre a FEA.Ha preso piede solo negli ultimi anni quando gli strumenti sono diventati più accessibili.
Ogni volta che vedi il nome Fraunhofer, è brevettato e alla comunità dei produttori verrà vietato di usarlo per molto tempo.
In altre parole: abbiamo inventato un nuovo modo per assicurarti la sostituzione della tua auto non appena scade la garanzia.
Non vedo la connessione tra i cardini delle porte più leggeri e una cospirazione malvagia che ti fa gettare tutta la macchina nella spazzatura?
L'analisi della durata della fatica è una cosa;se ottimizzi solo la forza del materiale, ti ritroverai con una parte che non funzionerà.
Anche se l'hanno progettato così deliberatamente indebolito, non si stancherà subito dopo la fine della garanzia, è solo un cardine, ma è nuovo, ed è improbabile che tu debba buttare via l'intera macchina... ci sarà un'auto sostitutiva durante la vita dell'auto, perché in generale è ancora buona, ma quella parte di ricambio economica/facile è usurata - niente di nuovo in questo...
In pratica, per assicurarsi che soddisfi gli standard di sicurezza ecc., è probabilmente ancora pesantemente riprogettato, come la maggior parte dei telai/carrozzerie/sedili delle auto, a causa delle sollecitazioni che subirà durante il normale utilizzo..punto vendita, a meno che non sia richiesto dalla legge nella tua zona.
“È solo un cardine” ma è anche un esempio di progettazione di una parte per una vita specifica.Quando applicato al resto della tua auto, la tua auto si trasformerà in un clunker per un periodo di tempo.
Lo scandalo è il risultato della loro frequente (MP3, vedo!) protezione brevettuale.
L'intera economia statunitense è costruita su un tale "chip".Per alcuni standard funziona :-/.
Fraunhofer ha fatto molta scienza.Non solo ricerca applicata, ma anche fondamentale.Tutto costa denaro.Se vuoi farlo senza brevetti e licenze, devi dare loro più finanziamenti governativi.Con licenze e brevetti, anche le persone in altri paesi sostengono parte del costo perché beneficiano anch'esse della tecnologia.Inoltre, tutti questi studi sono molto importanti per mantenere la competitività del settore.
Secondo il loro sito web, parte della tua tassa è di circa il 30% (Grundfinanzierung), il resto proviene anche da fonti disponibili per altre società.Il reddito dei brevetti fa probabilmente parte di quel 70%, quindi se non lo si tiene conto, ci sarà meno sviluppo o più tasse.
Per qualche motivo sconosciuto, l'acciaio inossidabile è vietato e impopolare per componenti di carrozzeria, motore, trasmissione e sospensioni.L'acciaio inossidabile può essere trovato solo in alcuni costosi tubi di scarico, sarà una schifezza come l'AISI 410 martensitico, se vuoi uno scarico buono e duraturo dovrai usare tu stesso l'AISI 304/316 per realizzare qualcosa del genere.
Quindi tutti i fori in tali parti alla fine si ostruiranno con terra bagnata e le parti inizieranno ad arrugginirsi molto rapidamente.Poiché la parte è progettata per il minor peso possibile, l'eventuale ruggine la renderà immediatamente troppo debole per il lavoro.Saresti fortunato se quella parte fosse solo un cardine di una porta, o qualche sostegno o leva interna meno importante.Se hai parti delle sospensioni, parti della trasmissione o qualcosa del genere, sei in grossi guai.
PS: Qualcuno sa di un'auto in acciaio inossidabile che è stata esposta a umidità, sbrinamento e sporcizia su tutta la carrozzeria e su gran parte della sua carrozzeria?Tutti i bracci delle sospensioni, gli alloggiamenti delle ventole del radiatore, ecc. possono essere acquistati a qualsiasi prezzo.Conosco la DeLorean, ma sfortunatamente ha solo pannelli esterni in acciaio inossidabile e non l'intera struttura della carrozzeria e altri dettagli importanti.
Pagherei di più per un'auto con carrozzeria/telaio/sospensioni/impianto di scarico in acciaio inossidabile, ma ciò significa uno svantaggio di prezzo.Il materiale non è solo più costoso, ma anche più difficile da modellare e saldare.Dubito che i blocchi motore e le teste in acciaio inossidabile abbiano un senso.
È anche molto difficile.Secondo gli odierni standard di risparmio di carburante, non vi è alcun vantaggio per l'acciaio inossidabile.Ci vorranno decenni per compensare il costo del carbonio di un'auto realizzata principalmente in acciaio inossidabile per riguadagnare i vantaggi di durata del materiale.
Perchè la pensi così?L'acciaio inossidabile ha la stessa densità ma è leggermente più resistente.(AISI 304 – 8000 kg/m^3 e 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 e 450 MPa).A parità di spessore della lamiera, un corpo in acciaio inox ha lo stesso peso di un normale corpo in acciaio.E non è necessario dipingerli, quindi nessun primer/vernice/vernice extra.
Sì, alcune auto sono realizzate in alluminio o addirittura in titanio, quindi sono più leggere, ma sono per lo più nel segmento di mercato di fascia alta e gli acquirenti non hanno problemi ad acquistare nuove auto ogni anno.Inoltre, anche l'alluminio arrugginisce, in alcuni casi anche più velocemente dell'acciaio.
In nessun modo l'acciaio inossidabile è più difficile da modellare e saldare.È uno dei materiali più facili da saldare e, grazie alla sua maggiore duttilità rispetto all'acciaio normale, può essere modellato in forme più complesse.Cerca pentole, lavelli e altri stampi in acciaio inossidabile ampiamente disponibili.Un grande lavello in acciaio inossidabile AISI 304 costa molto meno ed ha una forma più complessa di qualsiasi parafango anteriore stampato da quella povera lamina d'acciaio.Puoi facilmente formare parti del corpo utilizzando acciaio inossidabile di alta qualità su stampi normali e gli stampi dureranno più a lungo.In Unione Sovietica, alcune persone che lavoravano nelle fabbriche di automobili a volte realizzavano parti della carrozzeria in acciaio inossidabile su attrezzature di fabbrica per sostituire le loro auto.Puoi ancora trovare il vecchio Volga (GAZ-24) con fondo, tronco o ali in acciaio inossidabile.Ma questo è diventato impossibile dopo il crollo dell'Unione Sovietica.IDK perché e come, e ora nessuno accetterà di fare soldi per te.Inoltre, non ho sentito parlare di parti del corpo in acciaio inossidabile prodotte nelle fabbriche occidentali o del terzo mondo.Tutto quello che sono riuscito a trovare è stata una jeep in acciaio inossidabile, ma AFAIR, i pannelli in acciaio inossidabile sono stati riprodotti a mano, non in fabbrica.C'è anche una storia di fan della WV Golf Mk2 che cercano di ordinare un lotto di parafanghi in acciaio inossidabile da produttori aftermarket come Klokkerholm, che di solito li realizzano in acciaio normale.Tutti questi produttori hanno immediatamente e bruscamente interrotto ogni discorso su questo argomento, nemmeno parlando del prezzo.Quindi non puoi nemmeno ordinare nulla per soldi in quest'area.anche alla rinfusa.
D'accordo, ecco perché non ho menzionato il motore nell'elenco.La ruggine non è sicuramente il problema principale del motore.
L'acciaio inossidabile è più costoso, sì, ma la cassa in acciaio inossidabile non ha bisogno di essere verniciata.Il costo di una parte del corpo verniciata è molto più alto della parte stessa.Pertanto, una cassa in acciaio inossidabile può essere più economica di una arrugginita.e durerà quasi per sempre.Sostituisci semplicemente le boccole e i giunti in gomma usurati del tuo veicolo e non avrai bisogno di acquistare una nuova auto.Quando ha senso, puoi persino sostituire il motore con qualcosa di più efficiente o addirittura elettrico.Nessuno spreco, nessun disturbo ambientale non necessario durante la costruzione di nuove auto o l'utilizzo di vecchie auto.Ma per qualche ragione, questo metodo ecologico non è affatto negli elenchi di ecologisti e produttori.
Alla fine degli anni '70, gli artigiani nelle Filippine realizzarono a mano nuove parti del corpo in acciaio inossidabile per Jeepney.Originariamente erano stati costruiti da jeep rimaste dalla seconda guerra mondiale e dalla guerra di Corea, ma intorno al 1978 furono tutti tagliati fuori perché potevano allungare la parte posteriore per accogliere molti motociclisti.Quindi hanno dovuto costruirne di nuovi da zero e utilizzare l'acciaio inossidabile per evitare che il corpo si arrugginisse.Su un'isola circondata da acqua salata, questo è buono.
La lamiera di acciaio inossidabile non ha materiale equivalente all'acciaio HiTen.Questo è fondamentale per la sicurezza, ricordano i primi test euroNCAP su auto cinesi che non utilizzavano questo tipo di acciaio speciale.Per le parti complesse, niente batte la ghisa GS: economica, con elevate proprietà di colata e resistenza alla ruggine.L'ultimo chiodo nella bara è il prezzo.L'acciaio inossidabile è molto costoso.Usano l'esempio di un'auto sportiva per una buona ragione in cui il costo non ha importanza, ma per VW in nessun modo.
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