Usando as ferramentas do software 3D Spark, a equipe analisou vários fatores que afetam os custos de produção.Alguns deles são específicos para peças, enquanto outros são específicos para processos.Por exemplo, oriente as peças para minimizar os suportes e maximizar as superfícies edificáveis.
Ao simular forças em uma dobradiça, essas ferramentas podem remover material que tenha pouco efeito.Isso resulta em uma perda de peso de 35%.Menos material também significa tempos de impressão mais rápidos, reduzindo ainda mais os custos.
Para ser honesto, o que eles estão fazendo não deveria ser novidade para ninguém envolvido com impressão 3D.Faz sentido organizar a peça de maneira razoável.Vimos resíduos removidos na impressão 3D e na fabricação tradicional.O mais interessante é utilizar ferramentas que ajudem a automatizar essa otimização.Não sabemos quanto custará o software e achamos que não é voltado para o mercado de impressão 3D amador.Mas imaginando o que pode ser feito, suspeitamos que com alguma lubrificação do joelho e modelagem nos softwares disponíveis, você pode obter resultados semelhantes.
Em teoria, qualquer ferramenta que possa realizar análise de elementos finitos deve ser capaz de determinar o material a ser removido.Percebemos que as montadoras estão usando a impressão 3D.
“Ao simular forças na dobradiça, essas ferramentas podem remover material que não tenha um impacto significativo.Não sou engenheiro, mas li isso e pensei em Análise de elementos finitos.Então eu vi você na penúltima frase.Mencionei isso. Claro que as montadoras já o fazem.Comparamos como?Este modelo fornece força em caso de emergência, bem como em uso normal?
Cada aresta, vale e filete requer tempo de máquina e desgaste da ferramenta.Algumas trocas adicionais de ferramentas podem ser necessárias e, ao trabalhar em uma superfície diferente, as peças podem precisar ser usinadas e recolocadas para trazê-las para uma orientação que pode fazer vários bolsos - se puderem ter uma ferramenta razoável ao redor.
Acho que você poderia usar uma máquina com mais graus de liberdade para virar a peça no melhor ângulo... Mas a que custo?
A impressão 3D geralmente não possui tais restrições de forma, tornando as peças complexas tão fáceis quanto as simples.
Por outro lado, a vantagem da usinagem subtrativa tradicional é que o material tende a ser isotrópico, é igualmente forte em qualquer direção e sem planos internos, você não precisa se preocupar com a má ligação devido à má sinterização.Também é possível passar por um laminador (uma etapa barata) para dar uma boa estrutura de grãos.
Todos os métodos de impressão 3D têm limitações de forma.Mesmo partes do SLM.Como você pode pensar, a natureza isotrópica do SLM realmente não importa.As máquinas e processos utilizados diariamente dão resultados muito consistentes.
No entanto, o preço em si é outra fera.Na indústria aeroespacial, a impressão 3D é difícil de ser verdadeiramente competitiva.
Eu diria que a indústria aeroespacial é um dos poucos lugares onde o custo da impressão 3D de metal pode ser justificado.Os custos iniciais de fabricação são uma pequena fração do custo de um produto aeroespacial, e o peso é tão importante que é fácil encontrar um uso para ele.Em comparação com os custos altíssimos de garantia de qualidade para peças compostas, um processo de impressão qualificado e inspeção de dimensões críticas podem proporcionar economias de custos reais e uma lufada de ar fresco.
O exemplo mais óbvio é tudo o que está impresso nos motores de foguetes hoje.Você pode eliminar muitos pontos de qualidade insatisfatória em tubulações complexas enquanto reduz as perdas e o peso da linha de retorno.Acho que alguns bicos de motor são impressos em 3D (superdraco talvez?).Lembro-me vagamente de notícias de algum tipo de suporte de metal impresso em aviões da Boeing.
Produtos como os novos bloqueadores da Marinha e outros novos desenvolvimentos podem ter muitos suportes impressos em 3D.A vantagem das peças otimizadas para topologia é que a análise de resistência é integrada ao processo de projeto e a análise de fadiga está diretamente ligada a ela.
No entanto, levará algum tempo até que coisas como o DMLS realmente se popularizem no setor automotivo e na manufatura.O peso importa muito menos.
Uma aplicação em que funciona bem é em coletores hidráulicos/pneumáticos.A capacidade de fazer canais curvos e cavidades para embalagem retrátil é muito útil.Além disso, para fins de certificação, você ainda precisa fazer um teste de estresse de 100%, para não precisar de um grande fator de segurança (o estresse é bastante alto de qualquer maneira).
O problema é que muitas empresas se gabam de ter uma impressora SLM, mas poucas sabem como utilizá-la.Essas impressoras são usadas apenas para prototipagem rápida e ficam ociosas na maior parte do tempo.Como ainda é uma área considerada nova, as impressoras devem se depreciar como o leite e devem ser sucateadas em até 5 anos.Isso significa que, embora o custo real possa ser muito baixo, é realmente difícil conseguir um preço decente para um trabalho de produção.
Além disso, a qualidade da impressão depende da condutividade térmica do material, o que significa que o alumínio tende a criar rugosidade na superfície que pode levar a um desempenho de fadiga irritante (não que um manifold precise deles se você estiver projetando para isso).Além disso, enquanto o TiAlV6 imprime de maneira excelente e possui melhores propriedades de resistência do que o grau de base 5, o alumínio está disponível principalmente como AlSi10Mg, que não é a liga mais forte.O T6, embora adequado para peças fundidas do mesmo material, não é adequado para peças SLM.Scalmaloy é ótimo novamente, mas difícil de licenciar, poucos oferecem, você também pode usar Ti com paredes mais finas.
A maioria das empresas também precisa de um braço e uma perna, 20 amostras e seu primeiro filho para processar a peça impressa.Embora funcionalmente seja essencialmente o mesmo que as peças fundidas usinadas que custaram burros e centavos para fazer durante anos, eles acham que as peças impressas são mágicas e os clientes acham que têm bolsos fundos.Além disso, as empresas certificadas AS9100 geralmente não têm falta de empregos e gostam de fazer o que fazem há muito tempo e sabem que podem ganhar dinheiro com isso e podem fazê-lo sem serem acusadas de um acidente de avião..
Então sim: a indústria aeroespacial pode se beneficiar das peças SLM, e algumas delas sim, mas as idiossincrasias da indústria e das empresas que prestam o serviço estão presas nos anos 70, o que torna as coisas um pouco mais difíceis.O único desenvolvimento real é o motor, onde os injetores de combustível impressos se tornaram comuns.Para nós, pessoalmente, a luta pelo abastecimento com ASML é uma batalha difícil.
Tubo de escape para impressão 3D em aço inoxidável P-51D.https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Outros fatores associados aos custos de usinagem são o gerenciamento de perdas de refrigerante devido a fragmentação e evaporação.Além disso, os chips devem ser processados.Qualquer redução de cavacos na produção em massa pode resultar em economias substanciais.
Isso geralmente é chamado de design de topologia e, como você pode imaginar, é outro nível de análise além do FEA.Isso só se popularizou nos últimos anos, quando as ferramentas se tornaram mais acessíveis.
Sempre que você vir o nome Fraunhofer, ele é patenteado e a comunidade fabricante será proibida de usá-lo por muito tempo.
Em outras palavras: inventamos uma nova maneira de garantir que você substitua seu carro assim que a garantia acabar.
Não vejo a ligação entre as dobradiças das portas mais leves e uma conspiração maligna que faz você jogar o carro inteiro no lixo?
A análise de vida de fadiga é uma coisa;se você otimizar apenas a resistência do material, acabará com uma peça que não funcionará.
Mesmo que o tenham projetado tão enfraquecido deliberadamente, não vai cansar logo após o fim da garantia, é apenas uma dobradiça, mas é novo, e é improvável que você tenha que jogar fora o carro inteiro…
Na prática, para garantir que ele atenda aos padrões de segurança, etc., provavelmente ainda é fortemente reprojetado, como a maioria das estruturas / carrocerias / assentos dos carros, devido às tensões que sofrerá no uso normal..ponto de venda, a menos que exigido por lei em sua área.
“É apenas uma dobradiça”, mas também é um exemplo de como projetar uma peça para uma vida específica.Quando aplicado ao resto do seu carro, ele se transformará em um clunker durante um período de tempo.
O escândalo é o resultado de sua frequente proteção de patente (MP3, pelo que vejo!).
Toda a economia dos EUA é construída sobre esse "chip".Por alguns padrões, funciona :-/.
Fraunhofer fez muita ciência.Pesquisa não apenas aplicada, mas também fundamental.Tudo custa dinheiro.Se você quiser fazer isso sem patentes e licenças, precisará dar a eles mais financiamento do governo.Com licenças e patentes, pessoas de outros países também arcam com parte do custo porque também se beneficiam da tecnologia.Além disso, todos esses estudos são muito importantes para manter a competitividade do setor.
De acordo com o site deles, parte do seu imposto é de cerca de 30% (Grundfinanzierung), o restante também vem de fontes disponíveis para outras empresas.A receita de patentes provavelmente faz parte desses 70%; portanto, se você não levar isso em consideração, haverá menos desenvolvimento ou mais impostos.
Por alguma razão desconhecida, o aço inoxidável é proibido e impopular para componentes de carroceria, motor, transmissão e suspensão.O aço inoxidável só pode ser encontrado em alguns canos de escapamento caros, será uma porcaria como o AISI 410 martensítico, se você quiser um escapamento bom e durável, terá que usar o AISI 304/316 para fazer algo assim.
Portanto, todos os orifícios nessas partes acabarão sendo obstruídos com terra úmida e as peças começarão a enferrujar muito rapidamente.Como a peça foi projetada para o menor peso possível, qualquer ferrugem imediatamente a tornará fraca demais para o trabalho.Você teria sorte se essa parte fosse apenas uma dobradiça de porta ou algum suporte ou alavanca interna menos importante.Se você tiver quaisquer peças de suspensão, peças de transmissão ou algo assim, você está em apuros.
PS: Alguém conhece um carro de aço inoxidável que foi exposto à umidade, degelo e sujeira por toda parte e na maior parte de sua carroceria?Todos os braços de suspensão, carcaças do ventilador do radiador, etc. podem ser adquiridos a qualquer preço.Eu sei sobre o DeLorean, mas infelizmente ele só tem painéis externos de aço inoxidável e não toda a estrutura da carroceria e outros detalhes importantes.
Eu pagaria mais por um carro com carroceria/estrutura/suspensão/escapamento de aço inoxidável, mas isso significa uma desvantagem de preço.O material não é apenas mais caro, mas também mais difícil de moldar e soldar.Duvido que blocos e cabeçotes de motor de aço inoxidável façam algum sentido.
Também é muito difícil.Pelos padrões de economia de combustível de hoje, não há nenhum benefício para o aço inoxidável.Levará décadas para compensar o custo do carbono de um carro feito principalmente de aço inoxidável para recuperar os benefícios de durabilidade do material.
Porque você acha isso?O aço inoxidável tem a mesma densidade, mas é um pouco mais forte.(AISI 304 – 8000 kg/m^3 e 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 e 450 MPa).Com a mesma espessura de chapa, um corpo de aço inoxidável tem o mesmo peso de um corpo de aço normal.E você não precisa pintá-los, então não há primer/tinta/verniz extra.
Sim, alguns carros são feitos de alumínio ou mesmo de titânio, por isso são mais leves, mas estão principalmente no segmento de mercado de luxo e os compradores não têm problemas em comprar carros novos todos os anos.Além disso, o alumínio também enferruja, em alguns casos até mais rápido que o aço.
De forma alguma o aço inoxidável é mais difícil de moldar e soldar.É um dos materiais mais fáceis de soldar e, devido à sua maior ductilidade do que o aço comum, pode ser moldado em formas mais complexas.Procure potes, pias e outras estampas de aço inoxidável amplamente disponíveis.Uma grande pia de aço inoxidável AISI 304 custa muito menos e tem um formato mais complexo do que qualquer para-lama dianteiro estampado com aquela pobre folha de aço.Você pode facilmente formar partes do corpo usando aço inoxidável de alta qualidade em moldes regulares e os moldes durarão mais.Na União Soviética, algumas pessoas que trabalhavam em fábricas de automóveis às vezes faziam peças de carroceria de aço inoxidável em equipamentos de fábrica para substituir seus carros.Ainda é possível encontrar o antigo Volga (GAZ-24) com fundo, tronco ou asas de aço inoxidável.Mas isso se tornou impossível após o colapso da União Soviética.IDK por que e como, e agora ninguém vai concordar em ganhar dinheiro para você.Eu também não ouvi falar de peças de corpo de aço inoxidável sendo feitas em fábricas ocidentais ou do terceiro mundo.Tudo o que consegui encontrar foi um jipe ​​de aço inoxidável, mas AFAIR, os painéis de aço inoxidável foram reproduzidos à mão, não de fábrica.Há também uma história de fãs do WV Golf Mk2 tentando encomendar um lote de pára-lamas de aço inoxidável de fabricantes de reposição como Klokkerholm, que geralmente os fabricam de aço comum.Todos esses fabricantes cortaram imediatamente e rudemente qualquer conversa sobre o assunto, nem mesmo falando sobre o preço.Portanto, você não pode nem pedir nada por dinheiro nesta área.mesmo em massa.
Concordo, por isso não mencionei o motor na lista.A ferrugem definitivamente não é o principal problema do motor.
O aço inoxidável é mais caro, sim, mas a caixa de aço inoxidável não precisa ser pintada.O custo de uma parte do corpo pintada é muito maior do que a própria peça.Assim, uma caixa de aço inoxidável pode ser mais barata do que uma enferrujada.e durará quase para sempre.Simplesmente substitua as buchas e juntas de borracha desgastadas do seu veículo e você não precisará comprar um carro novo.Quando fizer sentido, você pode até substituir o motor por algo mais eficiente ou até mesmo elétrico.Sem desperdício, sem perturbações ambientais desnecessárias ao construir carros novos ou operar carros antigos.Mas, por alguma razão, esse método ecológico não está nas listas de ecologistas e fabricantes.
No final dos anos 1970, artesãos nas Filipinas fabricavam novas peças de carroceria de aço inoxidável para Jeepneys.Eles foram originalmente construídos com jipes que sobraram da Segunda Guerra Mundial e da Guerra da Coréia, mas por volta de 1978 foram todos cortados porque podiam esticar a traseira para acomodar muitos pilotos.Então eles tiveram que construir novos do zero e usar aço inoxidável para evitar que a carroceria enferrujasse.Em uma ilha cercada por água salgada, isso é bom.
A chapa de aço inoxidável não possui material equivalente ao aço HiTen.Isso é crítico para a segurança, lembre-se dos primeiros testes do euroNCAP em carros chineses que não usavam esse tipo de aço especial.Para peças complexas, nada supera o ferro fundido GS: barato, com altas propriedades de fundição e resistência à ferrugem.O último prego no caixão é o preço.O aço inoxidável é muito caro.Eles usam o exemplo de um carro esportivo por um bom motivo, onde o custo não importa, mas para a VW de forma alguma.
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