Folosind instrumentele software-ului 3D Spark, echipa a analizat diverși factori care afectează costurile de producție. Unii dintre aceștia sunt specifici pieselor, în timp ce alții sunt specifici proceselor. De exemplu, orientarea pieselor pentru a minimiza suporturile și a maximiza suprafețele construibile.
Prin simularea forțelor la nivelul unei balamale, aceste unelte pot îndepărta materialul care are un efect redus. Acest lucru duce la o pierdere în greutate de 35%. Mai puțin material înseamnă, de asemenea, timpi de imprimare mai rapizi, reducând și mai mult costurile.
Ca să fiu sincer, ceea ce fac ei nu ar trebui să fie o noutate pentru nimeni implicat în imprimarea 3D. Este logic să aranjăm piesa într-un mod rezonabil. Am văzut cum s-au eliminat deșeurile în imprimarea 3D și în fabricația tradițională. Cel mai interesant lucru este utilizarea instrumentelor care ajută la automatizarea acestei optimizări. Nu știm cât va costa software-ul și presupunem că nu este destinat pieței de imprimare 3D pentru amatori. Dar, întrebându-ne ce se poate face, bănuim că, cu puțină lubrifiere a genunchiului și modelare în software-ul disponibil, se pot obține rezultate similare.
În teorie, orice instrument care poate efectua analize cu elemente finite ar trebui să poată determina materialul care trebuie îndepărtat. Am observat că producătorii auto folosesc imprimarea 3D.
„Prin simularea forțelor la nivelul balamalei, aceste unelte pot îndepărta material care nu are un impact semnificativ. Nu sunt inginer, dar am citit asta și m-am gândit la Analiza Elementelor Finite. Apoi te-am văzut în penultima propoziție. Ai menționat-o. Desigur, producătorii auto o fac deja. Comparăm cum? Acest model oferă forță în situații de urgență, precum și în utilizare normală?”
Fiecare muchie, vale și racord necesită timp de lucru și uzură a sculelor. Pot fi necesare unele schimbări suplimentare ale sculelor, iar atunci când se lucrează pe o suprafață diferită, piesele pot necesita prelucrare și reatașare pentru a le aduce într-o orientare care să permită crearea mai multor buzunare - dacă pot fi prevăzute cu o sculă rezonabilă de jur împrejur.
Cred că ai putea folosi o mașină cu mai multe grade de libertate pentru a roti piesa în cel mai bun unghi... Dar cu ce cost?
Imprimarea 3D nu are de obicei astfel de restricții de formă, ceea ce face ca piesele complexe să fie la fel de simple ca cele simple.
Pe de altă parte, avantajul prelucrării subtractive tradiționale este că materialul tinde să fie izotrop, este la fel de rezistent în orice direcție și, fără suprafețe plane interne, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la o lipire proastă din cauza sinterizării defectuoase. De asemenea, este posibilă trecerea printr-un laminor (o etapă ieftină) pentru a-i conferi o structură granulară bună.
Toate metodele de imprimare 3D au limitări de formă. Chiar și anumite componente ale SLM. După cum ați putea crede, natura izotropă a SLM nu contează cu adevărat. Mașinile și procesele utilizate zilnic dau rezultate foarte consistente.
Totuși, prețul în sine este o altă problemă. În industria aerospațială, imprimarea 3D este greu de realizat cu adevărat competitivă.
Aș spune că industria aerospațială este unul dintre puținele locuri în care costul imprimării 3D a metalelor poate fi justificat. Costurile inițiale de fabricație reprezintă o mică parte din costul unui produs aerospațial, iar greutatea este atât de importantă încât este ușor să-i găsești o utilizare. Comparativ cu costurile exorbitante ale asigurării calității pieselor compozite, un proces de imprimare calificat și o inspecție a dimensiunilor critice pot oferi economii reale de costuri și o gură de aer proaspăt.
Cel mai evident exemplu este tot ceea ce este imprimat astăzi în motoarele de rachetă. Poți elimina multe puncte de calitate nesatisfăcătoare în conductele complexe, reducând în același timp pierderile din conductele de retur și greutatea. Cred că unele duze ale motoarelor sunt imprimate 3D (poate superdraco?). Îmi amintesc vag de știri despre un fel de suport metalic imprimat pe avioanele Boeing.
Produse precum noile bruiaje ale Marinei și alte dezvoltări noi pot avea multe suporturi imprimate 3D. Avantajul pieselor optimizate topologic este că analiza rezistenței este integrată în procesul de proiectare, iar analiza oboselii este direct legată de aceasta.
Totuși, va mai dura ceva timp până când lucruri precum DMLS vor prinde cu adevărat în industria auto și în producție. Greutatea contează mult mai puțin.
O aplicație în care funcționează bine este în colectoarele hidraulice/pneumatice. Capacitatea de a realiza canale curbate și cavități pentru folie termocontractibilă este foarte utilă. De asemenea, în scopuri de certificare, trebuie să efectuați în continuare un test de stres de 100%, deci nu aveți nevoie de un factor de siguranță mare (tensiunea este oricum destul de mare).
Problema este că multe companii se laudă că au o imprimantă SLM, dar puține știu cum să o folosească. Aceste imprimante sunt folosite doar pentru prototipare rapidă și sunt inactive de cele mai multe ori. Deoarece acesta este încă considerat un domeniu nou, se așteaptă ca imprimantele să se deprecieze ca laptele și ar trebui să fie casate în termen de 5 ani. Aceasta înseamnă că, deși costul real poate fi foarte mic, obținerea unui preț decent pentru o lucrare de producție este foarte dificilă.
De asemenea, calitatea imprimării depinde de conductivitatea termică a materialului, ceea ce înseamnă că aluminiul tinde să creeze rugozități la suprafață care pot duce la performanțe deranjante la oboseală (nu că o manifold ar avea nevoie de ele dacă proiectezi pentru asta). De asemenea, în timp ce TiAlV6 se imprimă excelent și are proprietăți de rezistență mai bune decât aliajul de bază de gradul 5, aluminiul este disponibil în mare parte sub formă de AlSi10Mg, care nu este cel mai puternic aliaj. T6, deși potrivit pentru piese turnate din același material, nu este potrivit pentru piesele SLM. Scalmaloy este din nou excelent, dar greu de licențiat, puțini îl oferă, poți utiliza și Ti cu pereți mai subțiri.
Majoritatea companiilor au nevoie și de un braț și un picior, 20 de mostre și de primul tău copil pentru a procesa piesa imprimată. Deși funcțional este în esență același lucru cu piesele turnate prelucrate mecanic, care au necesitat o avere și o avere ani de zile, ei cred că piesele imprimate sunt magice, iar clienții cred că au buzunare adânci. De asemenea, companiile certificate AS9100 nu duc, în general, lipsă de locuri de muncă și se bucură să facă ceea ce fac de mult timp și știu că pot câștiga bani din asta și că o pot face fără a fi acuzate de un accident de avion.
Deci da: industria aerospațială poate beneficia de piese SLM, iar unele dintre ele chiar beneficiază, dar idiosincraziile industriei și ale companiilor care furnizează serviciul sunt blocate în anii '70, ceea ce îngreunează puțin lucrurile. Singura dezvoltare reală este motorul, unde injectoarele de combustibil imprimate au devenit ceva obișnuit. Pentru noi personal, lupta pentru aprovizionare cu ASML este o luptă dificilă.
Țeavă de eșapament pentru imprimare 3D din oțel inoxidabil P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Alți factori asociați cu costurile de prelucrare sunt gestionarea pierderilor de agent de răcire datorate exfolierii și evaporării. În plus, așchiile trebuie procesate. Orice reducere a așchiilor în producția de masă poate duce la economii substanțiale.
Aceasta este adesea denumită proiectare topologică și, după cum probabil ghiciți, este un alt nivel de analiză pe lângă metoda elementelor finite (FEA). A prins cu adevărat la modă abia în ultimii ani, pe măsură ce instrumentele au devenit mai accesibile.
Ori de câte ori vedeți numele Fraunhofer, acesta este brevetat și comunității producătorilor i se va interzice să îl utilizeze pentru o perioadă foarte lungă de timp.
Cu alte cuvinte: am inventat o nouă modalitate de a ne asigura că vă veți înlocui mașina imediat ce expiră garanția.
Nu văd legătura dintre balamalele ușilor mai ușoare și o conspirație malefică care te face să arunci toată mașina la gunoi?
Analiza rezistenței la oboseală este una; dacă optimizezi doar rezistența materialului, vei ajunge să obții o piesă care nu va funcționa.
Chiar dacă au proiectat-o ​​atât de slăbită în mod intenționat, nu va obosi curând după sfârșitul garanției, este doar o balama, dar este nouă și este puțin probabil să fie nevoie să aruncați toată mașina... va exista o mașină de schimb pe durata de viață a mașinii, pentru că în general este încă bună, dar acea piesă ieftină/ușoară de schimb este uzată - nimic nou în asta...
În practică, pentru a se asigura că respectă standardele de siguranță etc., probabil că este încă puternic reproiectat, ca majoritatea cadrelor/caroseriilor/scaunelor auto, din cauza solicitărilor la care va fi supus în utilizarea normală. . punctul de vânzare, cu excepția cazului în care acest lucru este impus de legea din zona dumneavoastră.
„E doar o balama”, dar este și un exemplu de proiectare a unei piese pentru o anumită durată de viață. Atunci când este aplicat la restul mașinii, mașina se va transforma într-o vrac în timp.
Scandalul este rezultatul protecției frecvente prin brevete (MP3, văd!).
Întreaga economie a SUA este construită pe un astfel de „cip”. Conform unor standarde, funcționează :-/.
Fraunhofer a făcut multă știință. Nu doar cercetare aplicată, ci și cercetare fundamentală. Toate costă bani. Dacă vrei să faci totul fără brevete și licențe, trebuie să le oferi mai multe fonduri guvernamentale. Cu licențe și brevete, oamenii din alte țări suportă și ei o parte din costuri, deoarece și ei beneficiază de tehnologie. În plus, toate aceste studii sunt foarte importante pentru menținerea competitivității industriei.
Conform site-ului lor web, o parte din impozitul dvs. este de aproximativ 30% (Grundfinanzierung), restul provine tot din surse disponibile altor companii. Veniturile din brevete reprezintă probabil o parte din acele 70%, așa că, dacă nu luați în considerare acest lucru, va exista fie mai puțină dezvoltare, fie mai multe impozite.
Dintr-un motiv necunoscut, oțelul inoxidabil este interzis și nepopular pentru componentele caroseriei, motorului, transmisiei și suspensiei. Oțelul inoxidabil se găsește doar în unele țevi de eșapament scumpe, va fi de proastă calitate, precum AISI 410 martensitic. Dacă vrei o evacuare bună și durabilă, va trebui să folosești singur AISI 304/316 pentru a face așa ceva.
Așadar, toate găurile din astfel de piese se vor înfunda în cele din urmă cu pământ umed, iar piesele vor începe să ruginească foarte repede. Deoarece piesa este proiectată pentru cea mai mică greutate posibilă, orice rugină o va face imediat prea slabă pentru lucrare. Ai fi norocos dacă acea piesă ar fi doar o balama de ușă sau o bridă sau o pârghie internă mai puțin importantă. Dacă ai piese de suspensie, piese de transmisie sau ceva de genul acesta, ești într-o mare încurcătură.
PS: Știe cineva vreo mașină din oțel inoxidabil care a fost expusă la umezeală, dezghețare și murdărie pe toată suprafața și pe cea mai mare parte a caroseriei? Toate brațele suspensiei, carcasele ventilatorului radiatorului etc. pot fi achiziționate la orice preț. Știu despre DeLorean, dar din păcate are doar panouri exterioare din oțel inoxidabil și nu întreaga structură a caroseriei și alte detalii importante.
Aș plăti mai mult pentru o mașină cu caroserie/cadru/suspensie/sistem de evacuare din oțel inoxidabil, dar asta înseamnă un dezavantaj de preț. Materialul nu este doar mai scump, ci și mai dificil de turnat și sudat. Mă îndoiesc că blocurile motor și chiulasele din oțel inoxidabil au vreun sens.
Este, de asemenea, foarte dificil. Conform standardelor actuale de economie de combustibil, oțelul inoxidabil nu prezintă niciun beneficiu. Va dura decenii pentru a compensa costul emisiilor de carbon ale unei mașini fabricate în mare parte din oțel inoxidabil pentru a recâștiga beneficiile de durabilitate ale materialului.
De ce crezi asta? Oțelul inoxidabil are aceeași densitate, dar este puțin mai rezistent. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 și 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 și 450 MPa). Cu aceeași grosime a tablei, un corp din oțel inoxidabil are aceeași greutate ca un corp normal din oțel. Și nu este nevoie să le vopsești, deci nu este nevoie de grund/vopsea/lac suplimentar.
Da, unele mașini sunt fabricate din aluminiu sau chiar titan, deci sunt mai ușoare, dar se află mai ales în segmentul de piață high-end, iar cumpărătorii nu au nicio problemă să cumpere mașini noi în fiecare an. În plus, aluminiul ruginește și el, în unele cazuri chiar mai repede decât oțelul.
Oțelul inoxidabil nu este în niciun caz mai greu de turnat și sudat. Este unul dintre cele mai ușor de sudat materiale și, datorită ductilității sale mai mari decât oțelul obișnuit, poate fi turnat în forme mai complexe. Căutați oale, chiuvete și alte ștanțări din oțel inoxidabil disponibile pe scară largă. O chiuvetă mare din oțel inoxidabil AISI 304 costă mult mai puțin și are o formă mai complexă decât orice aripă față ștanțată din acea folie de oțel săracă. Puteți forma cu ușurință piese de caroserie folosind oțel inoxidabil de înaltă calitate pe matrițe obișnuite, iar matrițele vor rezista mai mult. În Uniunea Sovietică, unii oameni care lucrau în fabricile de automobile fabricau uneori piese de caroserie din oțel inoxidabil pe echipamente de fabrică pentru a-și înlocui mașinile. Încă puteți găsi vechea Volga (GAZ-24) cu partea inferioară, portbagaj sau aripi din oțel inoxidabil. Dar acest lucru a devenit imposibil după prăbușirea Uniunii Sovietice. Nu știu de ce și cum, iar acum nimeni nu va fi de acord să facă bani pentru tine. De asemenea, nu am auzit de piese de caroserie din oțel inoxidabil fabricate în fabrici occidentale sau din lumea a treia. Tot ce am putut găsi a fost un Jeep din oțel inoxidabil, dar, din câte știu, panourile din oțel inoxidabil au fost reproduse manual, nu din fabrică. Există, de asemenea, o poveste despre fanii WV Golf Mk2 care încearcă să comande un lot de aripi din oțel inoxidabil de la producători de piese de schimb precum Klokkerholm, care de obicei le fabrică din oțel simplu. Toți acești producători au întrerupt imediat și grosolan orice discuție pe acest subiect, fără a vorbi nici măcar despre preț. Așa că nici măcar nu poți comanda nimic pentru vreun ban în acest domeniu. Nici măcar în vrac.
De acord, de aceea nu am menționat motorul în listă. Rugina nu este cu siguranță principala problemă a motorului.
Oțelul inoxidabil este mai scump, da, dar carcasa din oțel inoxidabil nu trebuie vopsită deloc. Costul unei piese de caroserie vopsite este mult mai mare decât piesa în sine. Astfel, o carcasă din oțel inoxidabil poate fi mai ieftină decât una ruginită și va dura aproape pentru totdeauna. Pur și simplu înlocuiți bucșele și articulațiile de cauciuc uzate ale vehiculului dvs. și nu va trebui să cumpărați o mașină nouă. Când are sens, puteți chiar înlocui motorul cu ceva mai eficient sau chiar electric. Fără risipă, fără perturbări inutile ale mediului atunci când construiți mașini noi sau folosiți unele vechi. Dar, dintr-un anumit motiv, această metodă ecologică nu se află deloc pe listele ecologiștilor și producătorilor.
La sfârșitul anilor 1970, meșterii din Filipine au realizat manual piese noi din oțel inoxidabil pentru caroseria Jeepney-urilor. Acestea au fost construite inițial din jeep-uri rămase din al Doilea Război Mondial și din Războiul din Coreea, dar în jurul anului 1978 au fost toate dezmembrate deoarece puteau întinde partea din spate pentru a găzdui mulți pasageri. Așa că au fost nevoiți să construiască altele noi de la zero și să folosească oțel inoxidabil pentru a împiedica ruginirea caroseriei. Pe o insulă înconjurată de apă sărată, acest lucru este bine.
Tabla de oțel inoxidabil nu are un material echivalent cu oțelul HiTen. Acest lucru este esențial pentru siguranță, amintiți-vă primele teste euroNCAP efectuate pe mașini chinezești care nu au folosit acest tip de oțel special. Pentru piesele complexe, nimic nu se compară cu fonta GS: ieftină, cu proprietăți ridicate de turnare și rezistență la rugină. Ultimul cui în coșciug este prețul. Oțelul inoxidabil este foarte scump. Ei folosesc exemplul unei mașini sport dintr-un motiv întemeiat, unde costul nu contează, dar pentru VW în niciun caz.
Prin utilizarea site-ului nostru web și a serviciilor noastre, vă exprimați acordul în mod expres pentru plasarea cookie-urilor noastre de performanță, funcționalitate și publicitate. Aflați mai multe