Korzystając z narzędzi oprogramowania 3D Spark, zespół przeanalizował różne czynniki wpływające na koszty produkcji. Niektóre z nich są specyficzne dla części, podczas gdy inne są specyficzne dla procesów. Na przykład, orientuj części, aby zminimalizować podpory i zmaksymalizować powierzchnie do zbudowania.
Symulując siły w zawiasie, narzędzia te mogą usuwać materiał, który ma niewielki wpływ. Powoduje to utratę wagi o 35%. Mniej materiału oznacza również szybsze czasy drukowania, co dodatkowo obniża koszty.
Szczerze mówiąc, to, co robią, nie powinno być niczym nowym dla nikogo, kto zajmuje się drukiem 3D. Ma sens, aby rozmieścić część w rozsądny sposób. Widzieliśmy usuwanie odpadów w druku 3D i tradycyjnej produkcji. Najciekawsze jest użycie narzędzi, które pomagają zautomatyzować tę optymalizację. Nie wiemy, ile będzie kosztować oprogramowanie i zakładamy, że nie jest ono skierowane do rynku hobbystycznego druku 3D. Ale zastanawiając się, co można zrobić, podejrzewamy, że przy odrobinie smarowania kolan i modelowania w dostępnym oprogramowaniu można uzyskać podobne rezultaty.
Teoretycznie każde narzędzie, które może wykonać analizę elementów skończonych, powinno być w stanie określić materiał do usunięcia. Zauważyliśmy, że producenci samochodów korzystają z druku 3D.
„Symulując siły w zawiasie, te narzędzia mogą usuwać materiał, który nie ma znaczącego wpływu. Nie jestem inżynierem, ale przeczytałem to i pomyślałem Analiza elementów skończonych. Potem zobaczyłem cię w przedostatnim zdaniu. Wspomniałem o tym. Oczywiście producenci samochodów już to robią. Czy porównujemy w jaki sposób? Czy ten model zapewnia siłę w sytuacjach awaryjnych, jak i podczas normalnego użytkowania?
Każda krawędź, dolina i wyokrąglenie wymagają czasu maszynowego i zużycia narzędzi. Mogą być potrzebne dodatkowe zmiany narzędzi, a podczas pracy na innej powierzchni części mogą wymagać obróbki i ponownego przymocowania, aby uzyskać orientację, która umożliwi utworzenie wielu kieszeni – jeśli będą miały rozsądne narzędzie dookoła.
Myślę, że można by użyć maszyny o większej swobodzie, aby obrócić część pod najlepszym kątem… Ale jakim kosztem?
Druk 3D zwykle nie ma takich ograniczeń formalnych, dzięki czemu produkcja skomplikowanych części jest równie łatwa jak produkcja prostych.
Z drugiej strony, zaletą tradycyjnej obróbki ubytkowej jest to, że materiał ma tendencję do bycia izotropowym, jest jednakowo wytrzymały w każdym kierunku, a bez wewnętrznych spłaszczeń nie musisz martwić się o złe wiązanie z powodu złego spiekania. Możliwe jest również przejście przez walcarkę (niedrogi krok), aby nadać mu dobrą strukturę ziarna.
Wszystkie metody drukowania 3D mają ograniczenia kształtu. Nawet części SLM. Jak można by pomyśleć, izotropowa natura SLM nie ma większego znaczenia. Maszyny i procesy używane codziennie dają bardzo spójne rezultaty.
Jednak sama cena to już inna sprawa. W przemyśle lotniczym drukowanie 3D jest trudne, aby być naprawdę konkurencyjnym.
Powiedziałbym, że przemysł lotniczy jest jednym z niewielu miejsc, w których koszt druku 3D metalu może być uzasadniony. Początkowe koszty produkcji stanowią niewielką część kosztów produktu lotniczego, a waga jest tak ważna, że ​​łatwo znaleźć dla niej zastosowanie. W porównaniu z niebotycznymi kosztami zapewnienia jakości części kompozytowych, umiejętny proces drukowania i kontrola krytycznych wymiarów mogą zapewnić rzeczywiste oszczędności kosztów i powiew świeżości.
Najbardziej oczywistym przykładem jest wszystko, co jest obecnie drukowane w silnikach rakietowych. Można wyeliminować wiele punktów niezadowalającej jakości w złożonych rurociągach, jednocześnie zmniejszając straty i wagę linii powrotnej. Myślę, że niektóre dysze silników są drukowane w technologii 3D (może superdraco?). Mam mgliste wspomnienie wiadomości o jakimś drukowanym metalowym uchwycie w samolotach Boeing.
Produkty takie jak nowe jammery Marynarki Wojennej i inne nowe rozwiązania mogą mieć wiele wsporników drukowanych w technologii 3D. Zaletą części zoptymalizowanych pod kątem topologii jest to, że analiza wytrzymałości jest zintegrowana z procesem projektowania, a analiza zmęczenia jest z nim bezpośrednio powiązana.
Jednak minie trochę czasu, zanim takie rzeczy jak DMLS naprawdę przyjmą się w motoryzacji i produkcji. Waga ma znacznie mniejsze znaczenie.
Jednym z zastosowań, w których sprawdza się dobrze, są kolektory hydrauliczne/pneumatyczne. Możliwość tworzenia zakrzywionych kanałów i wnęk do folii termokurczliwej jest bardzo przydatna. Ponadto, w celach certyfikacyjnych, nadal musisz wykonać test naprężeń 100%, więc nie potrzebujesz dużego współczynnika bezpieczeństwa (naprężenie jest i tak dość wysokie).
Problem polega na tym, że wiele firm chwali się posiadaniem drukarki SLM, ale niewiele wie, jak jej używać. Te drukarki są używane tylko do szybkiego prototypowania i przez większość czasu są bezczynne. Ponieważ jest to nadal uważane za nowy obszar, oczekuje się, że drukarki będą tracić na wartości jak mleko i powinny zostać złomowane w ciągu 5 lat. Oznacza to, że chociaż rzeczywisty koszt może być bardzo niski, uzyskanie przyzwoitej ceny za zlecenie produkcyjne jest naprawdę trudne.
Ponadto jakość wydruku zależy od przewodności cieplnej materiału, co oznacza, że ​​aluminium ma tendencję do tworzenia chropowatości powierzchni, która może prowadzić do irytujących wyników zmęczeniowych (nie, że kolektor ich potrzebuje, jeśli projektujesz pod tym kątem). Ponadto, podczas gdy TiAlV6 drukuje się znakomicie i ma lepsze właściwości wytrzymałościowe niż podstawowy gatunek 5, aluminium jest głównie dostępne jako AlSi10Mg, który nie jest najmocniejszym stopem. T6, chociaż nadaje się do odlewów z tego samego materiału, nie nadaje się do części SLM. Scalmaloy jest świetny, ale trudno go licencjonować, niewielu go oferuje, można również używać Ti o cieńszych ściankach.
Większość firm potrzebuje również ręki i nogi, 20 próbek i pierwszego dziecka, aby przetworzyć wydrukowaną część. Podczas gdy funkcjonalnie jest to zasadniczo to samo, co odlewy maszynowe, których wykonanie zajęło osły i grosze przez lata, uważają, że drukowane części są magiczne, a klienci myślą, że mają głębokie kieszenie. Ponadto, firmy posiadające certyfikat AS9100 zazwyczaj nie mają niedoboru zleceń i lubią robić to, co robią od dawna, wiedzą, że mogą na tym zarobić i mogą to robić bez bycia oskarżonym o katastrofę lotniczą.
Więc tak: przemysł lotniczy może skorzystać z części SLM, a niektóre z nich tak, ale idiosynkrazje przemysłu i firm świadczących usługi tkwią w latach 70., co nieco utrudnia sprawę. Jedynym prawdziwym rozwojem jest silnik, gdzie drukowane wtryskiwacze paliwa stały się powszechne. Dla nas osobiście walka o dostawy z ASML jest ciężką walką.
Rura wydechowa do druku 3D ze stali nierdzewnej P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Inne czynniki związane z kosztami obróbki to zarządzanie stratami chłodziwa z powodu odpryskiwania i parowania. Ponadto wióry muszą zostać przetworzone. Każda redukcja wiórów w produkcji masowej może skutkować znacznymi oszczędnościami.
Często nazywa się to projektowaniem topologii i jak można się domyślić, jest to kolejny poziom analizy na FEA. Dopiero w ciągu ostatnich kilku lat narzędzia stały się bardziej dostępne.
Za każdym razem, gdy zobaczysz nazwę Fraunhofer, oznacza to, że jest ona opatentowana, a społeczność twórców zostanie pozbawiona możliwości jej używania przez bardzo długi czas.
Innymi słowy: wynaleźliśmy nowy sposób, który zapewni Ci wymianę samochodu natychmiast po wygaśnięciu gwarancji.
Nie widzę związku między lżejszymi zawiasami drzwi a jakimś diabolicznym spiskiem, który sprawia, że ​​wyrzucasz cały samochód do śmieci?
Analiza trwałości zmęczeniowej to jedno; jeśli optymalizujesz tylko wytrzymałość materiału, otrzymasz część, która nie będzie działać.
Nawet jeśli zaprojektowali go tak celowo osłabionego, to nie zmęczy się wkrótce po zakończeniu gwarancji, to tylko zawias, ale jest nowy i mało prawdopodobne, że będziesz musiał wyrzucić cały samochód… będzie samochód zastępczy przez cały okres użytkowania samochodu, bo generalnie nadal dobry, ale ta tania/łatwa do wymiany część się zużyje – nic nowego w tym…
W praktyce, aby mieć pewność, że produkt spełnia normy bezpieczeństwa itp., jest on prawdopodobnie nadal mocno przeprojektowywany, jak większość ram/nadwozów/siedzeń samochodowych, ze względu na naprężenia, którym jest poddawany podczas normalnego użytkowania. w punkcie sprzedaży, chyba że wymaga tego prawo w Twoim regionie.
„To tylko zawias”, ale jest to również przykład projektowania części na konkretny okres użytkowania. Gdy zastosujesz to do reszty swojego samochodu, Twój samochód z czasem zamieni się w grata.
Skandal jest wynikiem ich częstej (MP3, widzę!) ochrony patentowej.
Cała gospodarka USA jest zbudowana na takim „chipie”. Według niektórych standardów to działa :-/.
Fraunhofer wykonał wiele badań naukowych. Nie tylko stosowanych, ale także podstawowych. Wszystko to kosztuje. Jeśli chcesz to zrobić bez patentów i licencji, musisz dać im więcej funduszy rządowych. Dzięki licencjom i patentom ludzie w innych krajach również ponoszą część kosztów, ponieważ oni również korzystają z technologii. Ponadto wszystkie te badania są bardzo ważne dla utrzymania konkurencyjności branży.
Według ich strony internetowej część Twojego podatku wynosi około 30% (Grundfinanzierung), reszta pochodzi również ze źródeł dostępnych dla innych firm. Dochód z patentów prawdopodobnie stanowi część tych 70%, więc jeśli nie weźmiesz tego pod uwagę, będzie albo mniej rozwoju, albo więcej podatków.
Z jakiegoś nieznanego powodu stal nierdzewna jest zakazana i niepopularna w przypadku elementów nadwozia, silnika, skrzyni biegów i zawieszenia. Stal nierdzewna jest dostępna tylko w niektórych drogich rurach wydechowych, będzie to gówno jak martenzytyczna stal AISI 410, jeśli chcesz mieć dobry, trwały układ wydechowy, będziesz musiał sam użyć stali AISI 304/316, aby zrobić coś takiego.
Więc wszystkie otwory w takich częściach zostaną ostatecznie zatkane mokrą ziemią, a części zaczną bardzo szybko rdzewieć. Ponieważ część jest zaprojektowana dla najniższej możliwej wagi, każda rdza natychmiast sprawi, że będzie zbyt słaba do tego zadania. Miałbyś szczęście, gdyby ta część była po prostu zawiasem drzwi lub jakimś mniej ważnym wewnętrznym wzmocnieniem lub dźwignią. Jeśli masz jakieś części zawieszenia, części skrzyni biegów lub coś w tym stylu, masz duży problem.
PS: Czy ktoś zna samochód ze stali nierdzewnej, który był narażony na wilgoć, odmrażanie i brud na całym i większości nadwozia? Wszystkie wahacze zawieszenia, obudowy wentylatorów chłodnicy itp. można kupić za dowolną cenę. Wiem o DeLorean, ale niestety ma on tylko zewnętrzne panele ze stali nierdzewnej, a nie całą konstrukcję nadwozia i inne ważne szczegóły.
Zapłaciłbym więcej za samochód z nadwoziem/ramą/zawieszeniem/układem wydechowym ze stali nierdzewnej, ale to oznacza niższą cenę. Materiał jest nie tylko droższy, ale także trudniejszy do formowania i spawania. Wątpię, aby bloki silnika i głowice ze stali nierdzewnej miały jakikolwiek sens.
To również bardzo trudne. Według dzisiejszych standardów oszczędności paliwa stal nierdzewna nie przynosi żadnych korzyści. Potrzeba będzie dziesięcioleci, aby zrównoważyć koszt emisji dwutlenku węgla w samochodzie wykonanym głównie ze stali nierdzewnej i odzyskać korzyści związane z trwałością materiału.
Dlaczego tak myślisz? Stal nierdzewna ma taką samą gęstość, ale jest nieco mocniejsza. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 i 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 i 450 MPa). Przy tej samej grubości blachy korpus ze stali nierdzewnej ma taką samą wagę jak korpus ze stali zwykłej. I nie trzeba ich malować, więc nie ma dodatkowego podkładu/farby/lakieru.
Tak, niektóre samochody są wykonane z aluminium lub nawet tytanu, więc są lżejsze, ale są one głównie w segmencie rynku high-end, a kupujący nie mają problemu z kupowaniem nowych samochodów każdego roku. Ponadto aluminium również rdzewieje, w niektórych przypadkach nawet szybciej niż stal.
Stal nierdzewna w żaden sposób nie jest trudniejsza do formowania i spawania. Jest to jeden z najłatwiejszych materiałów do spawania, a ze względu na większą ciągliwość niż zwykła stal, można ją formować w bardziej złożone kształty. Szukaj garnków, zlewów i innych wytłoczeń ze stali nierdzewnej, które są szeroko dostępne. Duży zlew ze stali nierdzewnej AISI 304 kosztuje znacznie mniej i ma bardziej skomplikowany kształt niż jakikolwiek przedni błotnik wytłoczony z tej biednej folii stalowej. Możesz łatwo formować części nadwozia przy użyciu wysokiej jakości stali nierdzewnej na zwykłych formach, a formy będą trwalsze. W Związku Radzieckim niektórzy ludzie pracujący w fabrykach samochodowych czasami produkowali części nadwozia ze stali nierdzewnej na sprzęcie fabrycznym, aby wymienić swoje samochody. Nadal można znaleźć starą Wołgę (GAZ-24) z dnem, bagażnikiem lub skrzydłami wykonanymi ze stali nierdzewnej. Ale stało się to niemożliwe po upadku Związku Radzieckiego. IDK dlaczego i jak, a teraz nikt nie zgodzi się zarobić dla ciebie pieniędzy. Nie słyszałem również o częściach nadwozia ze stali nierdzewnej produkowanych w fabrykach zachodnich lub trzeciego świata. Wszystko, co mogłem znaleźć, to jeep ze stali nierdzewnej, ale AFAIR, panele ze stali nierdzewnej zostały odtworzone ręcznie, a nie fabrycznie. Jest też historia fanów WV Golf Mk2, którzy próbowali zamówić partię błotników ze stali nierdzewnej od producentów części zamiennych, takich jak Klokkerholm, którzy zazwyczaj produkują je ze zwykłej stali. Wszyscy ci producenci natychmiast i bezczelnie ucięli wszelkie rozmowy na ten temat, nawet nie wspominając o cenie. Więc nie można nawet zamówić niczego za żadne pieniądze w tym obszarze. nawet hurtowo.
Zgadzam się, dlatego nie wspomniałem o silniku na liście. Rdza zdecydowanie nie jest głównym problemem silnika.
Stal nierdzewna jest droższa, tak, ale obudowa ze stali nierdzewnej nie musi być wcale malowana. Koszt pomalowanej części nadwozia jest znacznie wyższy niż samej części. Tak więc obudowa ze stali nierdzewnej może być tańsza niż zardzewiała. i będzie służyć niemal wiecznie. Wystarczy wymienić zużyte gumowe tuleje i złącza w pojeździe, a nie trzeba będzie kupować nowego samochodu. Kiedy to ma sens, można nawet wymienić silnik na coś bardziej wydajnego lub nawet elektrycznego. Bez odpadów, bez niepotrzebnych zakłóceń dla środowiska podczas budowy nowych samochodów lub eksploatacji starych. Ale z jakiegoś powodu ta przyjazna dla środowiska metoda w ogóle nie znajduje się na listach ekologów i producentów.
Pod koniec lat 70. XX wieku filipińscy rzemieślnicy ręcznie wytwarzali nowe części nadwozia ze stali nierdzewnej do Jeepneyów. Pierwotnie były one budowane z jeepów pozostałych po II wojnie światowej i wojnie koreańskiej, ale około 1978 roku wszystkie zostały odcięte, ponieważ mogły rozciągnąć tył, aby pomieścić wielu kierowców. Musieli więc budować nowe od podstaw i używać stali nierdzewnej, aby zapobiec rdzewieniu nadwozia. Na wyspie otoczonej słoną wodą jest to dobre.
Blacha ze stali nierdzewnej nie ma odpowiednika materiału w stali HiTen. Jest to krytyczne dla bezpieczeństwa, pamiętajcie pierwsze testy euroNCAP chińskich samochodów, w których nie stosowano tego typu specjalnej stali. W przypadku skomplikowanych części nic nie pobije żeliwa GS: niedrogiego, o wysokich właściwościach odlewniczych i odporności na rdzę. Ostatnim gwoździem do trumny jest cena. Stal nierdzewna jest naprawdę droga. Używają przykładu samochodu sportowego z dobrego powodu, gdzie koszt nie ma znaczenia, ale w przypadku VW w żadnym wypadku.
Korzystając z naszej witryny i usług, wyrażasz wyraźną zgodę na umieszczanie przez nas plików cookie w celu poprawy wydajności, funkcjonalności i reklam.Dowiedz się więcej