Celý podvozok auta Divergent3D je vytlačený 3D. Svoju verejnú premiéru mal na stánku SLM Solutions na veľtrhu Formnext 2018 vo Frankfurte v Nemecku od 13. do 16. novembra.
Ak máte nejaké pracovné znalosti o aditívnej výrobe (AM), pravdepodobne poznáte 3D tlačové dýzy pre platformu prúdových motorov GE Leap. Obchodná tlač sa týmto príbehom zaoberá od roku 2012, pretože to bol skutočne prvý dobre propagovaný prípad AM v akcii v prostredí skutočnej výroby.
Jednodielne palivové dýzy nahrádzajú bývalú 20-dielnu zostavu. Musela mať tiež robustnú konštrukciu, pretože bola vystavená teplotám až 2 400 stupňov Fahrenheita vo vnútri prúdového motora. Táto časť získala letovú certifikáciu v roku 2016.
Dnes má GE Aviation údajne viac ako 16 000 záväzkov pre svoje motory Leap. Kvôli silnému dopytu spoločnosť oznámila, že na jeseň roku 2018 vytlačila svoju 30 000. palivovú dýzu vytlačenú 3D. GE Aviation vyrába tieto diely v Auburn v Alabame, kde prevádzkuje viac ako 40 motorov na výrobu kovových dielov od spoločnosti Leap, 3D tlačiarne.1GE9s trysky.
Predstavitelia GE môžu byť unavení z rozprávania o palivových dýzach, ale vydláždili cestu k úspechu spoločnosti AM. V skutočnosti všetky stretnutia týkajúce sa dizajnu nových motorov v skutočnosti začínajú diskusiou o tom, ako začleniť výrobu aditív do úsilia o vývoj produktu. Napríklad nový motor GE 9X, ktorý v súčasnosti prechádza certifikáciou, má 28 palivových dýz a 3D tlačený spaľovací motor. 12 3D tlačených dielov, ktoré pomáhajú znížiť hmotnosť motora o 5 percent.
„To, čo sme robili posledných niekoľko rokov, je naučiť sa vyrábať skutočne veľké aditívne vyrábané diely,“ povedal Eric Gatlin, vedúci tímu aditívnej výroby v GE Aviation, k zhromaždenému davu v stánku spoločnosti na veľtrhu Formnext 2018 vo Frankfurte v Nemecku., začiatkom novembra.
Gatlin ďalej nazval prijatie AM „zmenou paradigmy“ pre GE Aviation. Jeho spoločnosť však nie je sama. Vystavovatelia na Formnext poznamenali, že na tohtoročnom veľtrhu bolo viac výrobcov (OEM a Tier 1s) ako kedykoľvek predtým. (Zástupcovia veľtrhu uviedli, že na podujatí sa zúčastnilo 26 919 ľudí oproti 205 percentám. tlačiť na to, aby sa aditívna výroba stala realitou v dielňach, automobilových a dopravných spoločnostiach Na technológiu sa pozerá novým spôsobom. Oveľa serióznejšie.
Na tlačovej konferencii Formnext sa senior viceprezident Ultimaker Paul Heiden podelil o podrobnosti o tom, ako spoločnosť Ford používala 3D tlačiarne spoločnosti vo svojom závode v Kolíne nad Rýnom v Nemecku na vytváranie výrobných nástrojov pre Ford Focus. Povedal, že spoločnosť ušetrila približne 1 000 eur na tlačový nástroj v porovnaní s nákupom rovnakého nástroja od externého dodávateľa.
Ak sa výrobní inžinieri stretávajú s potrebou nástrojov, môžu načítať návrh do softvéru na 3D modelovanie CAD, vyleštiť návrh, poslať ho do tlačiarne a nechať vytlačiť v priebehu niekoľkých hodín. Pokroky v softvéri, ako napríklad začlenenie viacerých typov materiálov, pomohli zjednodušiť návrhárske nástroje, takže so softvérom môžu pracovať aj „neškolení“, povedal Heiden.
Keďže Ford dokázal preukázať užitočnosť 3D tlačených nástrojov a prípravkov, Heiden povedal, že ďalším krokom spoločnosti je vyriešiť problém so zásobami náhradných dielov. Namiesto skladovania stoviek dielov sa použijú 3D tlačiarne na ich vytlačenie tak, ako sú objednané. Od Forda sa očakáva, že uvidí, aký vplyv môže mať technológia na výrobu dielov.
Iné automobilové spoločnosti už začleňujú nástroje 3D tlače nápaditými spôsobmi. Ultimaker poskytuje príklady nástrojov, ktoré Volkswagen používa vo svojom závode v Palmele v Portugalsku:
Tento nástroj, vyrobený na 3D tlačiarni Ultimaker, sa používa na usmerňovanie umiestňovania skrutiek počas umiestňovania kolies v montážnom závode Volkswagen v Portugalsku.
Keď príde na predefinovanie výroby áut, ostatní uvažujú oveľa viac. Kevin Czinger z Divergent3D je jedným z nich.
Czinger chce prehodnotiť spôsob, akým sa vyrábajú autá. Chce vytvoriť nový prístup využívajúci pokročilé počítačové modelovanie a AM, aby vytvoril podvozky, ktoré sú ľahšie ako tradičné rámy, obsahujú menej dielov, poskytujú vyšší výkon a ich výroba je lacnejšia. Divergent3D predstavil svoj 3D tlačený podvozok na stánku SLM Solutions Group AG na Formnext.
Šasi vytlačené na stroji SLM 500 pozostáva zo samofixačných uzlov, ktoré po vytlačení všetky do seba zapadnú. Predstavitelia spoločnosti Divergent3D tvrdia, že tento prístup k návrhu a montáži šasi by mohol ušetriť 250 miliónov dolárov pri eliminácii nákladov na nástroje a znížení súčiastok o 75 percent.
Spoločnosť dúfa, že v budúcnosti predá tento typ výrobnej jednotky výrobcom automobilov. Divergent3D a SLM vytvorili úzke strategické partnerstvo na dosiahnutie tohto cieľa.
Senior Flexonics nie je verejnosti dobre známa spoločnosť, ale je hlavným dodávateľom komponentov pre spoločnosti v automobilovom, naftovom, medicínskom, ropnom, plynárenskom a energetickom priemysle. Zástupcovia spoločnosti sa minulý rok stretli s GKN Powder Metallurgy, aby prediskutovali možnosti 3D tlače a obaja sa podelili o svoje úspešné príbehy na Formnext 2018.
Komponenty prerobené tak, aby využívali výhody AM, sú sacie a výfukové ventily pre chladiče recirkulácie výfukových plynov pre komerčné aplikácie nákladných vozidiel, na diaľnici aj mimo nej. Spoločnosť Advanced Flexonics má záujem zistiť, či existujú efektívnejšie spôsoby vytvárania prototypov, ktoré vydržia testovanie v reálnom svete a možno aj masovú výrobu. S dlhoročnými znalosťami výroby dielov pre automobilové a priemyselné aplikácie má GKN dôkladné pochopenie funkčnosti kovových dielov.
Posledné uvedené je dôležité, pretože mnohí inžinieri sa domnievajú, že diely pre určité aplikácie priemyselných vozidiel vyžadujú 99 % hustotu. V mnohých z týchto aplikácií to tak nie je, tvrdí generálny riaditeľ spoločnosti EOS Adrian Keppler, ktorý poskytovateľ a partner strojovej technológie potvrdzuje.
Po vývoji a testovaní dielov vyrobených z materiálu EOS StainlessSteel 316L VPro Senior Flexonics zistil, že aditívne vyrábané diely splnili svoje výkonnostné ciele a dali by sa vyrobiť rýchlejšie ako odliate diely. Napríklad portál možno 3D vytlačiť v 70 % času v porovnaní s procesom odlievania. Na tlačovej konferencii všetky strany zapojené do projektu uznali, že to má veľký potenciál pre budúcu sériovú výrobu.
"Musíte prehodnotiť, ako sa vyrábajú diely," povedal Kepler. "Na výrobu sa musíte pozerať inak.Toto nie sú odliatky ani výkovky.“
Pre mnohých v odvetví AM je svätým grálom vidieť, ako sa technológia rozšírila do prostredia veľkoobjemovej výroby. V očiach mnohých by to znamenalo úplné prijatie.
Technológia AM sa používa na výrobu týchto vstupných a výstupných ventilov pre chladiče recirkulácie výfukových plynov pre komerčné nákladné vozidlá. Výrobca týchto prototypových dielov, Senior Flexonics, skúma ďalšie možnosti využitia 3D tlače vo svojej spoločnosti.
S ohľadom na túto skutočnosť vývojári materiálov, softvéru a strojov usilovne pracujú na dodávaní produktov, ktoré to umožňujú. Výrobcovia materiálov sa snažia vytvoriť prášky a plasty, ktoré by mohli opakovateľným spôsobom splniť očakávania týkajúce sa výkonu. Vývojári softvéru sa snažia rozšíriť svoje databázy materiálov, aby boli simulácie realistickejšie. Konštruktéri strojov navrhujú bunky, ktoré bežia rýchlejšie a majú väčšie výrobné rozsahy, aby sa do nich zmestilo viac dielov naraz, ale stále je potrebné urobiť veľa vzrušujúcej výroby.
„Pôsobím v tomto odvetví už 20 rokov a počas toho som neustále počúval: 'Chystáme sa dostať túto technológiu do výrobného prostredia.'Takže sme čakali a čakali,“ povedal riaditeľ kompetenčného centra aditívnej výroby UL.povedal Paul Bates, manažér a prezident User Group Additive Manufacturing.“ Myslím si však, že sa konečne dostávame do bodu, keď sa všetko zbližuje a deje sa to.“
Dan Davis je šéfredaktorom časopisu The FABRICATOR, najväčšieho časopisu o výrobe a tvárnení kovov v odvetví, a jeho sesterských publikácií STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal a The Welder. Na týchto publikáciách pracuje od apríla 2002.
Správa o aditívoch sa zameriava na využitie technológií aditívnej výroby v reálnej výrobe. Výrobcovia dnes používajú 3D tlač na výrobu nástrojov a prípravkov a niektorí dokonca používajú AM na veľkoobjemovú výrobu. Ich príbehy budú prezentované tu.