Całe podwozie samochodu Divergent3D jest drukowane w 3D. Samochód zadebiutował na stoisku SLM Solutions na targach Formnext 2018 we Frankfurcie w Niemczech w dniach 13-16 listopada.
Jeśli masz jakąkolwiek praktyczną wiedzę na temat wytwarzania przyrostowego (AM), prawdopodobnie znasz dysze do drukowania 3D dla platformy silników odrzutowych Leap firmy GE. Prasa biznesowa opisuje tę historię od 2012 r., ponieważ był to rzeczywiście pierwszy dobrze nagłośniony przypadek AM w akcji w rzeczywistych warunkach produkcyjnych.
Jednoczęściowe dysze paliwowe zastępują to, co kiedyś składało się z 20 części. Musiała też mieć solidną konstrukcję, ponieważ była wystawiona na działanie temperatur dochodzących do 2400 stopni Fahrenheita wewnątrz silnika odrzutowego. Część otrzymała certyfikat lotu w 2016 roku.
Obecnie GE Aviation ma podobno ponad 16 000 zobowiązań dotyczących silników Leap. Ze względu na duży popyt firma poinformowała, że ​​jesienią 2018 r. wydrukowała 30-tysięczną dyszę paliwową wydrukowaną w 3D. GE Aviation produkuje te części w Auburn w stanie Alabama, gdzie obsługuje ponad 40 metalowych drukarek 3D do produkcji części. GE Aviation informuje, że każdy silnik Leap ma 19 wydrukowanych w 3D dysz paliwowych .
Przedstawiciele GE mogą być zmęczeni mówieniem o dyszach paliwowych, ale utorowało to drogę firmie do sukcesu AM. W rzeczywistości wszystkie nowe spotkania poświęcone projektom silników zaczynają się od dyskusji na temat tego, jak włączyć wytwarzanie przyrostowe do prac nad rozwojem produktu. Na przykład nowy silnik GE 9X, który przechodzi obecnie certyfikację, ma 28 dysz paliwowych i wydrukowany na drukarce 3D mieszalnik spalin. Części drukowane w 3D, które pomagają zmniejszyć masę silnika o 5 procent.
„To, co robiliśmy przez ostatnie kilka lat, to nauka wytwarzania naprawdę dużych części wytwarzanych addytywnie” — powiedział Eric Gatlin, szef zespołu wytwarzania przyrostowego w GE Aviation, przemawiając do zgromadzonego tłumu na stoisku firmy na targach Formnext 2018 we Frankfurcie w Niemczech., początek listopada.
Gatlin nazwał przyjęcie AM „zmianą paradygmatu” dla GE Aviation. Jednak jego firma nie jest sama. Wystawcy na Formnext zauważyli, że na tegorocznych targach było więcej producentów (OEM i Tier 1) niż kiedykolwiek wcześniej. produkcja aktywna rzeczywistość w halach produkcyjnych, firmach motoryzacyjnych i transportowych Na technologię patrzy się w nowy sposób. Dużo poważniejszy.
Na konferencji prasowej Formnext, starszy wiceprezes Ultimaker, Paul Heiden, podzielił się szczegółami, w jaki sposób Ford wykorzystał drukarki 3D firmy w swojej fabryce w Kolonii w Niemczech do stworzenia narzędzi produkcyjnych dla Forda Focus. Powiedział, że firma zaoszczędziła około 1000 euro na narzędziu do drukowania w porównaniu z zakupem tego samego narzędzia od zewnętrznego dostawcy.
Jeśli inżynierowie produkcji potrzebują narzędzi, mogą załadować projekt do oprogramowania do modelowania 3D CAD, dopracować go, wysłać do drukarki i wydrukować w ciągu kilku godzin. Postępy w oprogramowaniu, takie jak włączenie większej liczby rodzajów materiałów, pomogły uczynić narzędzia projektowe prostszymi, dzięki czemu nawet „niewprawne osoby” mogą pracować z oprogramowaniem, powiedział Heiden.
Ponieważ Ford jest w stanie zademonstrować przydatność narzędzi i osprzętu wydrukowanych w 3D, Heiden powiedział, że kolejnym krokiem dla firmy jest rozwiązanie problemu z zapasami części zamiennych. Zamiast przechowywać setki części, drukarki 3D będą używane do drukowania ich w miarę ich zamawiania. Oczekuje się, że Ford zobaczy, jaki wpływ może mieć technologia na produkcję części.
Inne firmy motoryzacyjne już wykorzystują narzędzia do drukowania 3D w pomysłowy sposób. Ultimaker podaje przykłady narzędzi, których Volkswagen używa w swoim zakładzie w Palmela w Portugalii:
Wyprodukowane na drukarce 3D Ultimaker narzędzie służy do prowadzenia rozmieszczenia śrub podczas umieszczania kół w zakładzie montażowym Volkswagena w Portugalii.
Jeśli chodzi o ponowne zdefiniowanie produkcji samochodów, inni myślą znacznie szerzej. Kevin Czinger z Divergent3D jest jednym z nich.
Czinger chce przemyśleć sposób, w jaki buduje się samochody. Chce stworzyć nowe podejście, korzystając z zaawansowanego modelowania komputerowego i AM, aby stworzyć podwozia, które są lżejsze niż tradycyjne ramy, zawierają mniej części, zapewniają wyższą wydajność i są tańsze w produkcji. Firma Divergent3D zaprezentowała swoje podwozie wydrukowane w 3D na stoisku SLM Solutions Group AG na targach Formnext.
Obudowa wydrukowana na maszynie SLM 500 składa się z samonaprawiających się węzłów, które pasują do siebie po wydrukowaniu. Urzędnicy Divergent3D twierdzą, że takie podejście do projektowania i montażu obudowy może zaoszczędzić 250 milionów dolarów, eliminując koszty oprzyrządowania i zmniejszając liczbę części o 75 procent.
Firma ma nadzieję sprzedawać tego typu jednostki produkcyjne producentom samochodów w przyszłości. Divergent3D i SLM nawiązały ścisłe partnerstwo strategiczne, aby osiągnąć ten cel.
Senior Flexonics nie jest firmą dobrze znaną opinii publicznej, ale jest głównym dostawcą komponentów dla firm z branży motoryzacyjnej, diesla, medycznej, naftowo-gazowej i energetycznej. Przedstawiciele firmy spotkali się z GKN Powder Metallurgy w zeszłym roku, aby omówić możliwości druku 3D, a obaj podzielili się swoimi historiami sukcesu na Formnext 2018.
Komponenty przeprojektowane w celu wykorzystania technologii AM to zawory wlotowe i wylotowe do chłodnic z recyrkulacją spalin do samochodów ciężarowych, zarówno na drogach, jak i poza nimi. Firma Advanced Flexonics jest zainteresowana sprawdzeniem, czy istnieją bardziej wydajne sposoby tworzenia prototypów, które wytrzymają testy w warunkach rzeczywistych i być może produkcję masową. Dzięki wieloletniej wiedzy na temat produkcji części do zastosowań motoryzacyjnych i przemysłowych firma GKN ma dogłębną wiedzę na temat funkcjonalnej porowatości części metalowych.
To ostatnie jest ważne, ponieważ wielu inżynierów uważa, że ​​części do niektórych zastosowań w pojazdach przemysłowych wymagają gęstości 99%. W wielu z tych zastosowań tak nie jest, jak twierdzi Adrian Keppler, dyrektor generalny firmy EOS, co potwierdza dostawca technologii maszyn i partner.
Po opracowaniu i przetestowaniu części wykonanych z materiału EOS StainlessSteel 316L VPro firma Senior Flexonics stwierdziła, że ​​części wytwarzane addytywnie spełniają swoje cele wydajnościowe i mogą być produkowane szybciej niż części odlewane. Na przykład portal można wydrukować w 3D w 70% czasu w porównaniu z procesem odlewania. Na konferencji prasowej wszystkie strony zaangażowane w projekt przyznały, że ma to ogromny potencjał dla przyszłej produkcji seryjnej.
„Musisz przemyśleć sposób wytwarzania części” — powiedział Kepler. „Musisz inaczej spojrzeć na produkcję.To nie są odlewy ani odkuwki”.
Dla wielu osób z branży AM świętym Graalem jest obserwowanie, jak technologia ta zyskuje szerokie zastosowanie w środowiskach produkcyjnych o dużej objętości. W oczach wielu oznaczałoby to całkowitą akceptację.
Technologia AM jest wykorzystywana do produkcji tych zaworów wlotowych i wylotowych do chłodnic z recyrkulacją spalin do samochodów ciężarowych. Twórca tych prototypowych części, firma Senior Flexonics, bada inne zastosowania druku 3D w swojej firmie.
Mając to na uwadze, twórcy materiałów, oprogramowania i maszyn ciężko pracują, aby dostarczać produkty, które to umożliwią. Producenci materiałów starają się tworzyć proszki i tworzywa sztuczne, które będą w stanie w powtarzalny sposób spełniać oczekiwania dotyczące wydajności. Twórcy oprogramowania próbują rozszerzyć swoje bazy danych materiałów, aby symulacje były bardziej realistyczne. Konstruktorzy maszyn projektują komórki, które działają szybciej i mają większy zakres produkcyjny, aby pomieścić więcej części jednocześnie. Wciąż pozostaje wiele do zrobienia, ale przyszłość wytwarzania przyrostowego w produkcji rzeczywistej jest bardzo ekscytująca.
„Pracuję w tej branży od 20 lat iw tym czasie ciągle słyszałem:„ Wkrótce wprowadzimy tę technologię do środowiska produkcyjnego ”.Więc czekaliśmy i czekaliśmy” — powiedział Dyrektor Centrum Kompetencji Wytwarzania Addytywnego UL.powiedział Paul Bates, kierownik i prezes Additive Manufacturing User Group. „Ale myślę, że w końcu dochodzimy do punktu, w którym wszystko się zbiega i to się dzieje”.
Dan Davis jest redaktorem naczelnym The FABRICATOR, największego w branży magazynu zajmującego się wytwarzaniem i formowaniem metali, oraz jego siostrzanych publikacji, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal i The Welder. Pracuje nad tymi publikacjami od kwietnia 2002 roku.
Raport Additive koncentruje się na wykorzystaniu technologii wytwarzania addytywnego w produkcji w świecie rzeczywistym. Producenci używają dziś druku 3D do tworzenia narzędzi i osprzętu, a niektórzy nawet używają AM do prac produkcyjnych na dużą skalę. Ich historie zostaną przedstawione tutaj.