Hele Divergent3Ds bilchassis er 3D-printet. Det gjorde sin offentlige debut på SLM Solutions-standen på Formnext 2018 i Frankfurt, Tyskland, fra 13. til 16. november.
Hvis du har noen praktisk kunnskap om additiv produksjon (AM), er du sannsynligvis kjent med 3D-utskriftsdyser for GEs Leap-jetmotorplattform. Forretningspressen har dekket denne historien siden 2012, siden det faktisk var det første godt publiserte tilfellet av AM i aksjon i en reell produksjonssetting.
Drivstoffdyser i ett stykke erstatter det som pleide å være en 20-delt enhet. Den måtte også ha en robust design fordi den ble utsatt for temperaturer så høye som 2400 grader Fahrenheit inne i jetmotoren. Delen fikk flysertifisering i 2016.
I dag har GE Aviation angivelig mer enn 16 000 forpliktelser for sine Leap-motorer. På grunn av sterk etterspørsel rapporterte selskapet at det trykket sin 30 000. 3D-printede drivstoffdyse høsten 2018. GE Aviation produserer disse delene i Auburn, Alabama, hvor de driver mer enn 40 metall-3D-skrivere som har produsert Leap 3D-skrivere for drivstoff. dyser.
GE-tjenestemenn kan være lei av å snakke om drivstoffdyser, men det banet vei for selskapets AM-suksess. Faktisk starter alle nye motordesignmøter med en diskusjon om hvordan man kan inkorporere additiv produksjon i produktutviklingsarbeidet. For eksempel har den nye GE 9X-motoren som for tiden gjennomgår sertifisering, 28 drivstoffdyser og en 3D-rekonstruksjonsmotor som er printet av en turbomotor i 3D. har vært nesten det samme designet i omtrent 50 år, og vil ha 12 3D-printede deler som bidrar til å redusere motorvekten med 5 prosent.
"Det vi har gjort de siste årene er å lære å lage virkelig store additivt produserte deler," sa Eric Gatlin, leder for additivproduksjonsteamet hos GE Aviation, i en tale til den forsamlede mengden på selskapets stand på Formnext 2018 i Frankfurt, Tyskland., begynnelsen av november.
Gatlin fortsatte med å kalle omfavnelsen av AM et "paradigmeskifte" for GE Aviation. Imidlertid er selskapet hans ikke alene. Utstillere på Formnext bemerket at det var flere produsenter (OEM-er og Tier 1-er) på årets utstilling enn noen gang før.(Messetjenestemenn rapporterte at 26 919 personer deltok på arrangementet, en økning på 205 prosent fra 205 prosent mer enn 205 prosent). s har ledet fremstøtet for å gjøre additiv produksjon til en realitet på butikkgulvet, bil- og transportselskaper. Teknologien blir sett på på en ny måte. En mye mer seriøs måte.
På en pressekonferanse i Formnext delte Ultimaker Senior Vice President Paul Heiden detaljer om hvordan Ford brukte selskapets 3D-skrivere på fabrikken i Köln, Tyskland, for å lage produksjonsverktøy for Ford Focus. Han sa at selskapet sparte rundt 1000 euro per utskriftsverktøy sammenlignet med å kjøpe det samme verktøyet fra en ekstern leverandør.
Hvis produksjonsingeniører står overfor et behov for verktøy, kan de laste designet inn i 3D CAD-modelleringsprogramvare, polere designet, sende det til en skriver og få det skrevet ut i løpet av timer. Fremskritt innen programvare, som å inkludere flere materialtyper, har bidratt til å gjøre designverktøy enklere, så selv «utrente» kan jobbe gjennom programvaren, sa Heiden.
Med Ford i stand til å demonstrere nytten av 3D-printede verktøy og inventar, sa Heiden at neste skritt for selskapet er å løse problemet med reservedelslager. I stedet for å lagre hundrevis av deler, vil 3D-skrivere bli brukt til å skrive ut dem etter hvert som de bestilles. Derfra forventes Ford å se hva slags innvirkning teknologien kan ha i produksjon av deler.
Andre bilfirmaer bruker allerede 3D-utskriftsverktøy på fantasifulle måter. Ultimaker gir eksempler på verktøy som Volkswagen bruker ved fabrikken i Palmela, Portugal:
Produsert på en Ultimaker 3D-printer, brukes verktøyet til å lede boltplassering under hjulplassering på Volkswagens monteringsfabrikk i Portugal.
Når det gjelder å redefinere bilproduksjon, tenker andre mye større.Kevin Czinger fra Divergent3D er en av dem.
Czinger ønsker å tenke nytt om måten biler er bygget på. Han ønsker å skape en ny tilnærming ved hjelp av avansert datamodellering og AM for å lage chassis som er lettere enn tradisjonelle rammer, inneholder færre deler, gir høyere ytelse og er rimeligere å produsere. Divergent3D viste frem sitt 3D-trykte chassis på SLM Solutions Group AG-standen på Formnext.
Chassiset som er trykt på SLM 500-maskinen består av selvfikserende noder som alle passer sammen etter utskrift.Divergent3D-tjenestemenn sier at denne tilnærmingen til chassisdesign og montering kan spare 250 millioner dollar på å eliminere verktøykostnader og redusere deler med 75 prosent.
Selskapet håper å selge denne typen produksjonsenheter til bilprodusenter i fremtiden.Divergent3D og SLM har dannet et nært strategisk partnerskap for å nå dette målet.
Senior Flexonics er ikke et selskap som er godt kjent for publikum, men det er en stor leverandør av komponenter til selskaper innen bil-, diesel-, medisinsk-, olje- og gass- og kraftproduksjonsindustrien. Bedriftsrepresentanter møtte GKN Powder Metallurgy i fjor for å diskutere mulighetene for 3D-utskrift, og de to delte sine suksesshistorier på Formnext 2018.
Komponenter som er redesignet for å dra nytte av AM er inntaks- og eksosventiler for resirkulasjonskjølere for eksosgasser for kommersielle lastebilapplikasjoner, både på og utenfor motorveien. Avanserte Flexonics er interessert i å se om det finnes mer effektive måter å lage prototyper på som tåler testing i den virkelige verden og muligens masseproduksjon. funksjonell porøsitet av metalldeler.
Sistnevnte er viktig fordi mange ingeniører mener at deler til visse industrikjøretøyapplikasjoner krever 99 % tetthet. I mange av disse applikasjonene er det ikke tilfelle, ifølge EOS' administrerende direktør Adrian Keppler, som maskinteknologileverandøren og partneren attesterer.
Etter å ha utviklet og testet deler laget av EOS StainlessSteel 316L VPro-materiale, fant Senior Flexonics ut at additivt produserte deler oppfylte ytelsesmålene deres og kunne produseres raskere enn støpte deler. Portalen kan for eksempel 3D-printes i 70 % av tiden sammenlignet med støpeprosessen.På pressekonferansen hadde alle parter et stort potensiale for prosjektets produksjon.
"Du må tenke nytt om hvordan deler er laget," sa Kepler. "Du må se på produksjon annerledes.Dette er ikke støpegods eller smiing.»
For mange i AM-industrien er den hellige gral å se teknologien få utbredt bruk i høyvolumsproduksjonsmiljøer. I manges øyne vil dette representere fullstendig aksept.
AM Technology brukes til å produsere disse innløps- og utløpsventilene for resirkuleringskjølere for eksosgasser for kommersielle lastebilapplikasjoner. Produsenten av disse prototypedelene, Senior Flexonics, undersøker andre bruksområder for 3D-utskrift i selskapet.
Med dette i tankene jobber material-, programvare- og maskinutviklere hardt for å levere produkter som muliggjør dette. Materialprodusenter er ute etter å lage pulver og plast som kan møte ytelsesforventningene på en repeterbar måte. Programvareutviklere prøver å utvide materialdatabasene sine for å gjøre simuleringene mer realistiske. Maskinbyggere designer celler som kjører raskere og har større produksjonsserier samtidig, men det er fortsatt mye for å få plass til flere deler. fremtiden for additiv produksjon i den virkelige produksjonen.
"Jeg har vært i denne bransjen i 20 år, og i løpet av den tiden hørte jeg stadig "Vi er i ferd med å få denne teknologien i et produksjonsmiljø."Så vi ventet og ventet, sa ULs direktør for kompetansesenter for additiv produksjon.sa Paul Bates, leder og president for Additive Manufacturing User Group."
Dan Davis er sjefredaktør for The FABRICATOR, bransjens største sirkulasjonsmagasin for metallproduksjon og forming, og dets søsterpublikasjoner, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal og The Welder. Han har jobbet med disse publikasjonene siden april 2002.
Additive-rapporten fokuserer på bruken av additiv produksjonsteknologi i produksjon i den virkelige verden. Produsenter i dag bruker 3D-utskrift for å lage verktøy og inventar, og noen bruker til og med AM for produksjonsarbeid med store volum. Historiene deres vil bli presentert her.