Celotna šasija avtomobila Divergent3D je natisnjena v 3D. Prvič je bila javno predstavljena na stojnici SLM Solutions na Formnext 2018 v Frankfurtu v Nemčiji od 13. do 16. novembra.
Če imate kakršno koli delovno znanje o aditivni proizvodnji (AM), ste verjetno seznanjeni s šobami za 3D tiskanje za platformo reaktivnih motorjev Leap podjetja GE. Poslovni tisk pokriva to zgodbo že od leta 2012, saj je bil to res prvi primer uporabe AM v resničnem svetu, ki je bil dobro objavljen.
Enodelne šobe za gorivo nadomeščajo nekoč 20-delni sklop. Prav tako je moral imeti robusten dizajn, ker je bil v reaktivnem motorju izpostavljen temperaturam do 2400 stopinj Fahrenheita. Del je leta 2016 prejel certifikat za letenje.
Danes ima GE Aviation domnevno več kot 16.000 zavez za svoje motorje Leap. Zaradi velikega povpraševanja je podjetje poročalo, da je jeseni 2018 natisnilo svojo 30.000. 3D natisnjeno šobo za gorivo. GE Aviation proizvaja te dele v Auburnu v Alabami, kjer upravlja več kot 40 kovinskih 3D tiskalnikov za proizvodnjo delov. GE Aviation poroča, da ima vsak motor Leap 19 3D-natisnjene šobe za gorivo.
Uradniki GE so morda že naveličani govoriti o šobah za gorivo, vendar je to utrlo pot uspehu podjetja AM. Pravzaprav se vsa srečanja o načrtovanju novih motorjev dejansko začnejo z razpravo o tem, kako vključiti aditivno proizvodnjo v prizadevanja za razvoj izdelkov. Na primer, novi motor GE 9X, ki je trenutno v postopku certificiranja, ima 28 šob za gorivo in 3D-natisnjen mešalnik za zgorevanje. V drugem primeru GE Aviation preoblikuje tur boprop motor, ki je skoraj enake zasnove že približno 50 let in bo imel 12 3D-natisnjenih delov, ki pomagajo zmanjšati težo motorja za 5 odstotkov.
»Zadnjih nekaj let smo se učili izdelovati res velike aditivno izdelane dele,« je povedal Eric Gatlin, vodja ekipe za aditivno proizvodnjo pri GE Aviation, ko je govoril zbrani množici na stojnici podjetja na Formnext 2018 v Frankfurtu v Nemčiji., začetek novembra.
Gatlin je v nadaljevanju označil sprejem AM kot "spremembo paradigme" za GE Aviation. Vendar pa njegovo podjetje ni edino. Razstavljavci na Formnextu so opazili, da je bilo na letošnjem sejmu več proizvajalcev (OEM in Tier 1) kot kdaj koli prej. (Uradniki sejma so poročali, da se je dogodka udeležilo 26.919 ljudi, kar je 25 odstotkov več kot na Formnextu leta 2017.) Proizvajalci erospace so si prizadevali za uresničitev aditivne proizvodnje v delavnicah, avtomobilskih in transportnih podjetjih. Na tehnologijo se gleda na nov način. Veliko bolj resen način.
Na tiskovni konferenci Formnext je višji podpredsednik Ultimaker Paul Heiden delil podrobnosti o tem, kako je Ford uporabil 3D-tiskalnike podjetja v svoji tovarni v Kölnu v Nemčiji za izdelavo proizvodnih orodij za Ford Focus. Povedal je, da je podjetje prihranilo približno 1000 evrov na tiskalno orodje v primerjavi z nakupom istega orodja od zunanjega dobavitelja.
Če se proizvodni inženirji soočajo s potrebo po orodjih, lahko načrt naložijo v programsko opremo za modeliranje 3D CAD, izpopolnijo dizajn, ga pošljejo v tiskalnik in ga dajo natisniti v nekaj urah. Napredek v programski opremi, kot je vključitev več vrst materialov, je pomagal narediti orodja za načrtovanje lažja, tako da lahko tudi "neusposobljeni" delajo s programsko opremo, je dejal Heiden.
Ker je Ford lahko pokazal uporabnost 3D-natisnjenih orodij in napeljav, je Heiden dejal, da je naslednji korak za podjetje reševanje problema inventarja rezervnih delov. Namesto shranjevanja na stotine delov bodo 3D-tiskalniki uporabljeni za njihovo tiskanje, ko bodo naročeni. Od tam naj bi Ford videl, kakšen vpliv ima lahko tehnologija na proizvodnjo delov.
Druga avtomobilska podjetja že vključujejo orodja za 3D-tiskanje na domiselne načine. Ultimaker ponuja primere orodij, ki jih Volkswagen uporablja v svoji tovarni v Palmeli na Portugalskem:
Orodje, izdelano na 3D-tiskalniku Ultimaker, se uporablja za vodenje namestitve vijakov med namestitvijo koles v tovarni Volkswagna na Portugalskem.
Ko gre za redefiniranje proizvodnje avtomobilov, drugi razmišljajo veliko širše. Kevin Czinger iz Divergent3D je eden izmed njih.
Czinger želi ponovno razmisliti o načinu izdelave avtomobilov. Ustvariti želi nov pristop z uporabo naprednega računalniškega modeliranja in AM za ustvarjanje šasije, ki je lažja od tradicionalnih okvirjev, vsebuje manj delov, zagotavlja višjo zmogljivost in je cenejša za proizvodnjo. Divergent3D je predstavil svojo 3D natisnjeno šasijo na stojnici SLM Solutions Group AG na Formnextu.
Podvozje, natisnjeno na stroju SLM 500, je sestavljeno iz samopritrdilnih vozlišč, ki se po tiskanju vsi prilegajo skupaj. Uradniki Divergent3D pravijo, da bi lahko s tem pristopom k oblikovanju in sestavljanju podvozja prihranili 250 milijonov dolarjev pri odpravljanju stroškov orodja in zmanjšanju delov za 75 odstotkov.
Podjetje upa, da bo v prihodnosti tovrstno proizvodno enoto prodajalo proizvajalcem avtomobilov. Divergent3D in SLM sta za dosego tega cilja sklenila tesno strateško partnerstvo.
Senior Flexonics ni podjetje, ki je dobro znano javnosti, vendar je glavni dobavitelj komponent za podjetja v avtomobilski, dizelski, medicinski, naftni in plinski industriji ter proizvodnji električne energije. Predstavniki podjetja so se lani srečali z GKN Powder Metallurgy, da bi razpravljali o možnostih 3D-tiskanja, in na Formnext 2018 sta delila svoje zgodbe o uspehu.
Komponente, preoblikovane za izkoriščanje prednosti AM, so sesalni in izpušni ventili za hladilnike za recirkulacijo izpušnih plinov za uporabo v komercialnih tovornjakih, tako na avtocestah kot zunaj njih. Napredni Flexonics zanima, ali obstajajo učinkovitejši načini za ustvarjanje prototipov, ki lahko prenesejo testiranje v resničnem svetu in morda množično proizvodnjo. Z dolgoletnim znanjem o proizvodnji delov za avtomobilske in industrijske aplikacije ima GKN poglobljeno razumevanje funkcionalna poroznost kovinskih delov.
Slednje je pomembno, ker mnogi inženirji verjamejo, da deli za nekatere aplikacije v industrijskih vozilih zahtevajo 99-odstotno gostoto. V mnogih od teh aplikacij to ni tako, kot pravi izvršni direktor EOS-a Adrian Keppler, kar potrjujeta ponudnik strojne tehnologije in partner.
Po razvoju in testiranju delov iz materiala EOS StainlessSteel 316L VPro je Senior Flexonics ugotovil, da aditivno izdelani deli izpolnjujejo svoje cilje glede zmogljivosti in jih je mogoče izdelati hitreje kot ulite dele. Na primer, portal je mogoče 3D natisniti v 70 % časa v primerjavi s postopkom litja. Na tiskovni konferenci so vse strani, vključene v projekt, priznale, da ima to velik potencial za prihodnjo serijsko proizvodnjo.
»Ponovno morate razmisliti o tem, kako so deli izdelani,« je dejal Kepler. »Na proizvodnjo morate gledati drugače.To niso ulitki ali odkovki.”
Za mnoge v industriji AM je sveti gral, da se tehnologija široko uveljavi v proizvodnih okoljih velikega obsega. V očeh mnogih bi to pomenilo popolno sprejetje.
Tehnologija AM se uporablja za proizvodnjo teh vstopnih in izstopnih ventilov za hladilnike za recirkulacijo izpušnih plinov za uporabo v komercialnih tovornjakih. Proizvajalec teh prototipnih delov, Senior Flexonics, preiskuje druge uporabe 3D-tiskanja v svojem podjetju.
S tem v mislih razvijalci materialov, programske opreme in strojev trdo delajo, da bi zagotovili izdelke, ki to omogočajo. Proizvajalci materialov želijo ustvariti prah in plastiko, ki lahko na ponovljiv način izpolnijo pričakovane zmogljivosti. Razvijalci programske opreme poskušajo razširiti svoje zbirke podatkov o materialih, da bi bile simulacije bolj realistične. Proizvajalci strojev oblikujejo celice, ki delujejo hitreje in imajo večje proizvodne obsege za namestitev več delov hkrati. Delo je še treba opraviti, vendar je veliko razburjenja. o prihodnosti aditivne proizvodnje v resnični proizvodnji.
»V tej industriji sem že 20 let in v tem času sem nenehno poslušal: 'To tehnologijo bomo kmalu uvedli v proizvodno okolje.'Tako smo čakali in čakali,« je povedal direktor kompetenčnega centra za aditivno proizvodnjo UL.je dejal Paul Bates, vodja in predsednik uporabniške skupine za aditivno proizvodnjo. "Toda mislim, da smo končno prišli do točke, ko se vse zbližuje in se dogaja."
Dan Davis je glavni urednik The FABRICATOR, največje naklade revije za proizvodnjo in preoblikovanje kovin v industriji, in njenih sestrskih publikacij, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal in The Welder. Na teh publikacijah dela od aprila 2002.
Poročilo o aditivih se osredotoča na uporabo tehnologij aditivne proizvodnje v resnični proizvodnji. Proizvajalci danes uporabljajo 3D-tiskanje za izdelavo orodij in napeljav, nekateri pa celo uporabljajo AM za velikoserijsko proizvodnjo. Njihove zgodbe bodo predstavljene tukaj.