Используя инструменты программного обеспечения 3D Spark, команда проанализировала различные факторы, влияющие на производственные затраты.Некоторые из них специфичны для частей, а другие — для процессов.Например, ориентируйте детали так, чтобы свести к минимуму опоры и максимально увеличить поверхность, которую можно построить.
Имитируя усилия на шарнире, эти инструменты могут удалять материал, который малоэффективен.Это приводит к потере 35% веса.Меньше материала также означает более быстрое время печати, что еще больше снижает затраты.
Честно говоря, то, что они делают, не должно быть новым для всех, кто занимается 3D-печатью.Имеет смысл расположить деталь разумным образом.Мы видели, как отходы удаляются при 3D-печати и традиционном производстве.Самое интересное — использовать инструменты, помогающие автоматизировать эту оптимизацию.Мы не знаем, сколько будет стоить программное обеспечение, и предполагаем, что оно не нацелено на рынок 3D-печати для любителей.Но задаваясь вопросом, что можно сделать, мы подозреваем, что с некоторой смазкой колена и моделированием в доступном программном обеспечении вы можете получить аналогичные результаты.
Теоретически любой инструмент, который может выполнять анализ методом конечных элементов, должен уметь определять удаляемый материал.Мы заметили, что автопроизводители используют 3D-печать.
«Имитируя усилия на шарнире, эти инструменты могут удалять материал, который не оказывает существенного воздействия.Я не инженер, но я прочитал это и подумал об анализе методом конечных элементов.Потом я увидел тебя в предпоследнем предложении.Упомянули об этом .Конечно автопроизводители уже делают.Сравним как?Обеспечивает ли эта модель усилие в аварийной ситуации, а также при обычном использовании?
Каждая кромка, впадина и галтель требуют машинного времени и износа инструмента.Могут потребоваться некоторые дополнительные замены инструмента, а при работе на другой поверхности может потребоваться механическая обработка деталей и их повторное крепление, чтобы привести их в ориентацию, позволяющую создать несколько карманов, если они могут иметь подходящий инструмент.
Я думаю, вы могли бы использовать станок с большим количеством степеней свободы, чтобы повернуть деталь под оптимальным углом… Но какой ценой?
3D-печать обычно не имеет таких ограничений по форме, делая сложные детали такими же простыми, как и простые.
С другой стороны, преимущество традиционной субтрактивной обработки заключается в том, что материал имеет тенденцию быть изотропным, он одинаково прочен в любом направлении, и без внутренних лысок вам не нужно беспокоиться о плохом соединении из-за плохого спекания.Также можно пройти через прокатный стан (недорогой этап), чтобы придать ему хорошую структуру зерна.
Все методы 3D-печати имеют ограничения по форме.Даже части SLM.Как вы могли подумать, изотропная природа SLM не имеет большого значения.Машины и процессы, используемые ежедневно, дают очень стабильные результаты.
Тем не менее, цена сама по себе является еще одним зверем.В аэрокосмической отрасли 3D-печать трудно быть по-настоящему конкурентоспособной.
Я бы сказал, что аэрокосмическая отрасль — одно из немногих мест, где стоимость 3D-печати металлом может быть оправдана.Первоначальные производственные затраты составляют ничтожную долю стоимости аэрокосмического продукта, а вес настолько важен, что найти ему применение несложно.По сравнению с заоблачными затратами на обеспечение качества композитных деталей квалифицированный процесс печати и проверка критических размеров могут обеспечить реальную экономию средств и глоток свежего воздуха.
Самый очевидный пример — все, что сегодня печатают в ракетных двигателях.Вы можете устранить многие точки неудовлетворительного качества в сложных трубопроводах, снизив при этом потери и массу обратной линии.Я думаю, что некоторые сопла двигателя напечатаны на 3D-принтере (может быть, superdraco?).Смутно припоминаю новости о каком-то печатном металлическом кронштейне на авиалайнерах Боинга.
Такие продукты, как новые глушители военно-морского флота и другие новые разработки, могут иметь множество кронштейнов, напечатанных на 3D-принтере.Преимущество деталей с оптимизированной топологией заключается в том, что анализ прочности интегрирован в процесс проектирования, а анализ усталости напрямую связан с ним.
Однако пройдет некоторое время, прежде чем такие технологии, как DMLS, действительно приживутся в автомобилестроении и производстве.Вес имеет гораздо меньшее значение.
Одним из приложений, где он хорошо работает, являются гидравлические/пневматические коллекторы.Возможность делать изогнутые каналы и полости для термоусадочной пленки очень полезна.Кроме того, для целей сертификации вам все равно придется провести 100% стресс-тест, поэтому вам не нужен большой запас прочности (в любом случае стресс довольно высок).
Проблема в том, что многие компании хвастаются наличием SLM-принтера, но мало кто знает, как им пользоваться.Эти принтеры используются только для быстрого прототипирования и большую часть времени простаивают.Поскольку это все еще считается новой областью, ожидается, что принтеры обесценятся, как молоко, и должны быть списаны в течение 5 лет.Это означает, что, хотя фактическая стоимость может быть очень низкой, получить достойную цену за производственную работу действительно сложно.
Кроме того, качество печати зависит от теплопроводности материала, а это означает, что алюминий имеет тенденцию создавать шероховатость поверхности, что может привести к раздражающим усталостным характеристикам (не то, чтобы коллектор нуждался в них, если вы проектируете для этого).Кроме того, в то время как TiAlV6 превосходно печатается и обладает лучшими прочностными характеристиками, чем базовый сорт 5, алюминий в основном доступен в виде AlSi10Mg, который не является самым прочным сплавом.T6 подходит для отливок из того же материала, но не подходит для деталей SLM.Scalmaloy снова великолепен, но его трудно лицензировать, немногие предлагают его, вы также можете использовать Ti с более тонкими стенками.
Большинству компаний также нужны рука и нога, 20 образцов и ваш первый ребенок для обработки напечатанной детали.Хотя функционально это, по сути, то же самое, что и механически обработанные отливки, на изготовление которых в течение многих лет уходили ослы и копейки, они думают, что печатные детали — это волшебство, а клиенты думают, что у них глубокие карманы.Кроме того, компании, сертифицированные AS9100, как правило, не испытывают недостатка в рабочих местах, им нравится делать то, что они делали в течение длительного времени, и они знают, что могут зарабатывать на этом деньги и могут делать это без обвинений в авиакатастрофе..
Так что да: аэрокосмическая промышленность может извлечь выгоду из деталей SLM, и некоторые из них это делают, но особенности отрасли и компаний, которые предоставляют услуги, застряли в 70-х годах, что немного усложняет ситуацию.Единственная реальная разработка - это двигатель, где печатные топливные форсунки стали обычным явлением.Лично для нас борьба за поставки с ASML — это тяжелая битва.
Выхлопная труба для 3D-печати из нержавеющей стали P-51D.https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Другими факторами, связанными с затратами на механическую обработку, являются управление потерями охлаждающей жидкости из-за выкрашивания и испарения.Кроме того, чипсы должны быть обработаны.Любое сокращение стружки в массовом производстве может привести к существенной экономии.
Это часто называют проектированием топологии, и, как вы могли догадаться, это еще один уровень анализа поверх FEA.Это действительно прижилось только в последние несколько лет, когда инструменты стали более доступными.
Всякий раз, когда вы видите имя Fraunhofer, оно запатентовано, и сообществу производителей будет запрещено его использовать в течение очень долгого времени.
Другими словами: мы изобрели новый способ убедиться, что вы замените свой автомобиль, как только истечет срок гарантии.
Не вижу связи между более легкими дверными петлями и злым заговором, заставляющим выкинуть всю машину на помойку?
Анализ усталостной долговечности — это одно;если вы оптимизируете только прочность материала, вы получите деталь, которая не будет работать.
Даже если спроектировали его таким намеренно ослабленным, он не устанет вскоре после окончания гарантии, это всего лишь шарнир, но он новый, и вряд ли вам придется выбрасывать всю машину… будет подменный автомобиль в течение срока службы автомобиля, потому что в целом все еще хорошо, но эта дешевая/легко заменяемая деталь изношена – ничего нового в этом нет…
На практике, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам безопасности и т. д., он, вероятно, все еще сильно переработан, как и большинство автомобильных рам / кузовов / сидений, из-за нагрузок, которые он испытывает при нормальном использовании..точки продажи, если это не требуется законодательством вашего региона.
«Это всего лишь петля», но это также и пример проектирования детали для конкретной жизни.Применительно к остальной части вашего автомобиля, ваш автомобиль со временем превратится в драндулет.
Скандал - результат их частой (MP3, я вижу!) патентной защиты.
Вся экономика США построена на такой «фишке».По некоторым стандартам работает :-/.
Фраунгофер много занимался наукой.Не только прикладные, но и фундаментальные исследования.Все это стоит денег.Если вы хотите сделать это без патентов и лицензий, вам нужно дать им больше государственного финансирования.С лицензиями и патентами люди в других странах также несут часть расходов, потому что они также получают выгоду от технологии.Кроме того, все эти исследования очень важны для поддержания конкурентоспособности отрасли.
Согласно их веб-сайту, часть вашего налога составляет около 30% (Grundfinanzierung), остальное также поступает из источников, доступных другим компаниям.Доход от патентов, вероятно, является частью этих 70%, поэтому, если вы не примете это во внимание, будет либо меньше разработок, либо больше налогов.
По какой-то неизвестной причине нержавеющая сталь запрещена и непопулярна для компонентов кузова, двигателя, трансмиссии и подвески.Нержавейку можно найти только в некоторых дорогих выхлопных трубах, это будет хрень типа мартенситной AISI 410, если вы хотите хороший, прочный выхлоп вам придется использовать AISI 304/316 самостоятельно, чтобы сделать что-то подобное.
Так что все отверстия в таких деталях со временем забьются влажной землей и детали очень быстро начнут ржаветь.Поскольку деталь рассчитана на минимально возможный вес, любая ржавчина немедленно сделает ее слишком слабой для работы.Вам бы повезло, если бы эта часть была просто дверной петлей или какой-то менее важной внутренней распоркой или рычагом.Если у вас есть какие-либо детали подвески, детали трансмиссии или что-то в этом роде, у вас большие проблемы.
PS: Кто-нибудь знает об автомобиле из нержавеющей стали, который подвергся воздействию влаги, средств против обледенения и грязи на всем протяжении и большей части кузова?Все рычаги подвески, корпуса вентиляторов радиатора и т.д. можно приобрести по любой цене.Я знаю о DeLorean, но, к сожалению, у него только внешние панели из нержавеющей стали, а не вся конструкция кузова и другие важные детали.
Я бы заплатил больше за автомобиль с кузовом/рамой/подвеской/выхлопной системой из нержавеющей стали, но это означает недостаток в цене.Материал не только дороже, но и сложнее поддается формовке и сварке.Я сомневаюсь, что блоки двигателя и головки из нержавеющей стали имеют какой-либо смысл.
Это также очень тяжело.По сегодняшним стандартам экономии топлива нет никакой выгоды от нержавеющей стали.Потребуются десятилетия, чтобы компенсировать стоимость углерода автомобиля, сделанного в основном из нержавеющей стали, чтобы восстановить преимущества долговечности материала.
Почему вы так думаете?Нержавеющая сталь имеет такую ​​же плотность, но немного прочнее.(AISI 304 – 8000 кг/м^3 и 500 МПа, 945 – 7900-8100 кг/м^3 и 450 МПа).При одинаковой толщине листа корпус из нержавеющей стали имеет тот же вес, что и корпус из обычной стали.И красить их не нужно, так что никакой дополнительной грунтовки/краски/лака.
Да, некоторые автомобили сделаны из алюминия или даже титана, поэтому они легче, но в основном они относятся к сегменту рынка высокого класса, и у покупателей нет проблем с покупкой новых автомобилей каждый год.Кроме того, алюминий тоже ржавеет, в некоторых случаях даже быстрее, чем сталь.
Ни в коем случае нержавеющая сталь не труднее формовать и сваривать.Это один из самых простых материалов для сварки, и из-за его более высокой пластичности, чем обычная сталь, из него можно формовать более сложные формы.Ищите кастрюли, раковины и другие штамповки из нержавеющей стали, которые широко доступны.Большая раковина из нержавеющей стали AISI 304 стоит намного дешевле и имеет более сложную форму, чем любое переднее крыло, штампованное из этой плохой стальной фольги.Вы можете легко формировать детали корпуса из высококачественной нержавеющей стали на обычных формах, и формы прослужат дольше.В Советском Союзе некоторые люди, работающие на автомобильных заводах, иногда изготавливали кузовные детали из нержавеющей стали на заводском оборудовании для замены своих автомобилей.Еще можно встретить старую Волгу (ГАЗ-24) с днищем, багажником или крыльями из нержавейки.Но это стало невозможным после распада Советского Союза.ИДК почему и как, и теперь никто не согласится делать за вас деньги.Я также не слышал, чтобы детали кузова из нержавеющей стали производились на заводах западного или третьего мира.Все, что я смог найти, это джип из нержавеющей стали, но AFAIR, панели из нержавеющей стали были воспроизведены вручную, а не на заводе.Также есть история о том, как фанаты WV Golf Mk2 пытались заказать партию крыльев из нержавеющей стали у производителей вторичного рынка, таких как Klokkerholm, которые обычно делают их из простой стали.Все эти производители сразу и грубо пресекли любые разговоры на эту тему, даже не говоря о цене.Так что даже за любые деньги в этом районе ничего не закажешь.даже навалом.
Согласен, поэтому я не упомянул двигатель в списке.Ржавчина точно не главная проблема двигателя.
Нержавейка дороже, да, но корпус из нержавейки вообще не надо красить.Стоимость окрашенной детали кузова намного выше самой детали.Таким образом, корпус из нержавеющей стали может быть дешевле ржавого.и будет длиться почти вечно.Просто замените изношенные резиновые втулки и шарниры на вашем автомобиле, и вам не нужно будет покупать новый автомобиль.Когда это имеет смысл, вы даже можете заменить двигатель на что-то более эффективное или даже электрическое.Никаких отходов, никакого ненужного нарушения окружающей среды при строительстве новых автомобилей или эксплуатации старых.Но почему-то этого экологичного метода вообще нет в списках экологов и производителей.
В конце 1970-х годов мастера на Филиппинах вручную изготовили новые детали кузова из нержавеющей стали для автомобилей Jeepney.Первоначально они были построены из джипов, оставшихся со времен Второй мировой войны и войны в Корее, но примерно в 1978 году все они были отрезаны, потому что они могли растянуть заднюю часть, чтобы вместить много гонщиков.Поэтому им пришлось строить новые с нуля и использовать нержавеющую сталь, чтобы корпус не ржавел.На острове, окруженном соленой водой, это хорошо.
Лист из нержавеющей стали не имеет материала, эквивалентного стали HiTen.Это критично для безопасности, вспомните первые тесты euroNCAP на китайских автомобилях, в которых не использовался этот тип спецстали.Для сложных деталей ничто не сравнится с чугуном GS: недорогой, с высокими литейными свойствами и устойчивостью к ржавчине.Последний гвоздь в крышку гроба — цена.Нержавейка действительно дорогая.Они используют пример спортивного автомобиля по уважительной причине, где стоимость не имеет значения, но для VW ни в коем случае.
Используя наш веб-сайт и услуги, вы даете явное согласие на размещение наших файлов cookie производительности, функциональных возможностей и рекламных файлов. узнать больше