Z uporabo orodij programske opreme 3D Spark je ekipa analizirala različne dejavnike, ki vplivajo na proizvodne stroške. Nekateri od njih so specifični za dele, drugi pa za procese. Na primer, orientacija delov za zmanjšanje podpor in povečanje površin, primernih za izdelavo.
S simulacijo sil na tečaju lahko ta orodja odstranijo material, ki ima majhen učinek. To povzroči 35-odstotno izgubo teže. Manj materiala pomeni tudi hitrejše čase tiskanja, kar dodatno zmanjša stroške.
Iskreno povedano, to, kar počnejo, ne bi smelo biti novo za vsakogar, ki se ukvarja s 3D-tiskanjem. Smiselno je, da se del razporedi na razumen način. Videli smo, kako se odpadni material odstrani pri 3D-tiskanju in tradicionalni proizvodnji. Najbolj zanimivo je uporabiti orodja, ki pomagajo avtomatizirati to optimizacijo. Ne vemo, koliko bo programska oprema stala, in predvidevamo, da ni namenjena hobistom na trgu 3D-tiskanja. Ker pa se sprašujemo, kaj se da storiti, sumimo, da lahko z nekaj mazanja kolen in modeliranja v razpoložljivi programski opremi dosežemo podobne rezultate.
Teoretično bi moralo biti vsako orodje, ki lahko izvaja analizo končnih elementov, sposobno določiti material, ki ga je treba odstraniti. Opazili smo, da proizvajalci avtomobilov uporabljajo 3D-tiskanje.
„S simulacijo sil na tečaju lahko ta orodja odstranijo material, ki nima pomembnega vpliva. Nisem inženir, ampak sem to prebral in pomislil na analizo končnih elementov. Potem sem vas videl v predzadnjem stavku. Omenil sem ga. Seveda avtomobilski proizvajalci to že počnejo. Ali primerjamo, kako? Ali ta model zagotavlja silo v sili in pri normalni uporabi?“
Vsak rob, dolina in zaobljenje zahtevata čas strojne obdelave in obrabo orodja. Morda bodo potrebne dodatne menjave orodja, pri delu na drugi površini pa bo morda treba dele strojno obdelati in ponovno pritrditi, da se usmerijo v orientacijo, ki omogoča izdelavo več žepov – če imajo lahko ustrezno orodje povsod okoli sebe.
Mislim, da bi lahko uporabili stroj z več stopnjami svobode, da bi del obrnili pod najboljšim kotom ... Ampak za kakšno ceno?
3D-tiskanje običajno nima takšnih oblikovnih omejitev, zaradi česar so kompleksni deli prav tako enostavni kot preprosti.
Po drugi strani pa je prednost tradicionalne subtraktivne obdelave v tem, da je material ponavadi izotropen, enako trden v kateri koli smeri in ker nima notranjih plosk, vam ni treba skrbeti za slabo vezavo zaradi slabega sintranja. Možno je tudi, da se material obdeluje v valjarni (poceni korak), da se doseže dobra zrnata struktura.
Vse metode 3D-tiskanja imajo omejitve oblike. Tudi deli SLM. Kot si morda mislite, izotropna narava SLM v resnici ni pomembna. Stroji in procesi, ki se uporabljajo vsakodnevno, dajejo zelo dosledne rezultate.
Vendar pa je cena sama po sebi še ena zver. V letalski in vesoljski industriji je 3D-tiskanje težko zares konkurenčno.
Rekel bi, da je letalska in vesoljska industrija eno redkih področij, kjer je mogoče upravičiti stroške 3D-tiskanja kovin. Začetni proizvodni stroški predstavljajo le majhen delček stroškov letalskega izdelka, teža pa je tako pomembna, da jo je enostavno uporabiti. V primerjavi z vrtoglavimi stroški zagotavljanja kakovosti kompozitnih delov lahko strokoven postopek tiskanja in kritični pregled dimenzij zagotovita resnične prihranke stroškov in svež veter.
Najbolj očiten primer je vse, kar se danes tiska v raketnih motorjih. V kompleksnih cevovodih je mogoče odpraviti številne točke nezadovoljive kakovosti, hkrati pa zmanjšati izgube in težo v povratnih ceveh. Mislim, da so nekatere šobe motorjev natisnjene s 3D-tiskalnikom (morda Superdraco?). Megleno se spominjam novic o nekakšnem tiskanem kovinskem nosilcu na Boeingovih letalih.
Izdelki, kot so novi motilci mornarice in drugi novi razvojni projekti, imajo lahko veliko 3D-natisnjenih nosilcev. Prednost topološko optimiziranih delov je v tem, da je analiza trdnosti integrirana v proces načrtovanja, analiza utrujanja pa je neposredno povezana z njo.
Vendar bo minilo še nekaj časa, preden se stvari, kot je DMLS, resnično uveljavijo v avtomobilski industriji in proizvodnji. Teža je veliko manj pomembna.
Ena od aplikacij, kjer se dobro obnese, so hidravlični/pnevmatski razdelilniki. Zelo uporabna je možnost izdelave ukrivljenih kanalov in votlin za skrčljivo folijo. Poleg tega je za namene certificiranja še vedno treba opraviti 100-odstotni stresni test, zato ne potrebujete velikega varnostnega faktorja (napetost je tako ali tako precej visoka).
Težava je v tem, da se mnoga podjetja hvalijo s tiskalnikom SLM, le malo pa jih ve, kako ga uporabljati. Ti tiskalniki se uporabljajo le za hitro izdelavo prototipov in so večino časa neaktivni. Ker to še vedno velja za novo področje, se pričakuje, da se bodo tiskalniki amortizirali kot mleko in bi jih bilo treba zavreči v 5 letih. To pomeni, da je sicer dejanski stroški lahko zelo nizki, vendar je doseganje spodobne cene za produkcijsko delo res težko.
Poleg tega je kakovost tiska odvisna od toplotne prevodnosti materiala, kar pomeni, da aluminij ponavadi ustvari hrapavost površine, ki lahko povzroči nadležno utrujenost materiala (ne da bi jih razdelilnik potreboval, če ga načrtujete za to). Čeprav se TiAlV6 odlično tiska in ima boljše trdnostne lastnosti kot osnovni razred 5, je aluminij večinoma na voljo kot AlSi10Mg, ki ni najmočnejša zlitina. T6, čeprav je primeren za ulitke iz istega materiala, ni primeren za SLM dele. Scalmaloy je spet odličen, vendar ga je težko licencirati, le malo jih ga ponuja, lahko pa uporabite tudi Ti s tanjšimi stenami.
Večina podjetij potrebuje tudi roko in nogo, 20 vzorcev in vašega prvega otroka za obdelavo tiskanega dela. Čeprav je funkcionalno v bistvu enako kot strojno obdelani ulitki, za izdelavo katerih so leta potrebovali osle in penije, mislijo, da so tiskani deli čarovnija, stranke pa mislijo, da imajo globoke žepe. Poleg tega podjetja s certifikatom AS9100 običajno nimajo pomanjkanja delovnih mest in uživajo v tem, kar počnejo že dolgo časa, in vedo, da lahko s tem zaslužijo denar, ne da bi jih obtožili letalske nesreče.
Torej da: letalska in vesoljska industrija lahko ima koristi od delov SLM, in nekatere od njih to tudi počnejo, vendar so posebnosti industrije in podjetij, ki ponujajo storitve, obtičale v 70. letih, kar stvari nekoliko otežuje. Edini pravi razvoj so motorji, kjer so tiskani vbrizgalniki goriva postali nekaj običajnega. Za nas osebno je boj za dobavo ASML težka bitka.
Izpušna cev za 3D-tiskanje iz nerjavečega jekla P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Drugi dejavniki, povezani s stroški obdelave, so obvladovanje izgub hladilne tekočine zaradi luščenja in izhlapevanja. Poleg tega je treba ostružke obdelati. Vsako zmanjšanje odrezkov pri množični proizvodnji lahko privede do znatnih prihrankov.
Temu se pogosto reče načrtovanje topologije in kot lahko uganete, gre za še eno raven analize poleg metode končnih elementov (FEA). Zares se je uveljavila šele v zadnjih nekaj letih, ko so orodja postala bolj dostopna.
Kadar koli vidite ime Fraunhofer, je patentirano in skupnost proizvajalcev ga bo zelo dolgo časa ne smela uporabljati.
Z drugimi besedami: izumili smo nov način, s katerim zagotovimo, da vam avtomobil zamenjamo takoj, ko poteče garancija.
Ne vidim povezave med tečaji lažjih vrat in zlobno zaroto, zaradi katere vržeš cel avto v smeti?
Analiza utrujenosti materiala je ena stvar; če optimizirate le trdnost materiala, boste na koncu dobili del, ki ne bo deloval.
Tudi če so ga namerno tako oslabili, se ne bo kmalu po koncu garancije utrudilo, saj je le tečaj, ampak je nov, in malo verjetno je, da boste morali zavreči cel avto ... v času njegove življenjske dobe bo na voljo nadomestni avto, ker je na splošno še vedno dober, ampak ta poceni/enostaven nadomestni del je obrabljen – nič novega pri tem ...
V praksi je verjetno še vedno močno predelan, da bi zagotovili skladnost z varnostnimi standardi itd., tako kot večina avtomobilskih okvirjev/karoserij/sedežev, zaradi obremenitev, ki jim bo izpostavljen pri normalni uporabi ... na prodajnem mestu, razen če to zahteva zakonodaja na vašem območju.
»To je samo tečaj,« vendar je tudi primer oblikovanja dela za določeno življenjsko dobo. Ko se to uporabi za preostali del vašega avtomobila, se bo vaš avto sčasoma spremenil v razvalino.
Škandal je posledica njihove pogoste (MP3, vidim!) patentne zaščite.
Celotno ameriško gospodarstvo je zgrajeno na takšnem "čipu". Po nekaterih standardih deluje :-/.
Fraunhofer se je veliko ukvarjal z znanostjo. Ne le z uporabnimi, ampak tudi s temeljnimi raziskavami. Vse to stane denar. Če želite to početi brez patentov in licenc, jim morate zagotoviti več državnega financiranja. Z licencami in patenti ljudje v drugih državah nosijo tudi del stroškov, saj imajo tudi oni koristi od tehnologije. Poleg tega so vse te študije zelo pomembne za ohranjanje konkurenčnosti industrije.
Glede na njihovo spletno stran je del vašega davka približno 30 % (Grundfinanzierung), preostanek pa prihaja tudi iz virov, ki so na voljo drugim podjetjem. Prihodki od patentov so verjetno del teh 70 %, zato če tega ne upoštevate, bo bodisi manj razvoja bodisi več davkov.
Iz neznanega razloga je nerjaveče jeklo prepovedano in nepriljubljeno za komponente karoserije, motorja, menjalnika in vzmetenja. Nerjaveče jeklo je mogoče najti le v nekaterih dragih izpušnih ceveh, to bo zanič, kot martenzitni AISI 410, če želite dober in vzdržljiv izpuh, boste morali sami uporabiti AISI 304/316, da boste lahko kaj takega izdelali.
Torej se bodo vse luknje v takšnih delih sčasoma zamašile z mokro zemljo in deli bodo zelo hitro začeli rjaveti. Ker je del zasnovan za čim manjšo težo, ga bo vsaka rja takoj naredila prešibkega za to delo. Imeli bi srečo, če bi bil ta del le tečaj vrat ali kakšna manj pomembna notranja opora ali ročica. Če imate kakršne koli dele vzmetenja, dele menjalnika ali kaj podobnega, ste v velikih težavah.
PS: Ali kdo pozna avto iz nerjavečega jekla, ki je bil izpostavljen vlagi, odtajevanju in umazaniji po vsem in večini karoserije? Vse vzmeti, ohišja ventilatorjev hladilnika itd. se dajo kupiti po kateri koli ceni. Vem za DeLoreana, ampak žal ima le zunanje plošče iz nerjavečega jekla, ne pa celotne karoserije in drugih pomembnih podrobnosti.
Za avto z karoserijo/okvirjem/vzmetenjem/izpušnim sistemom iz nerjavečega jekla bi plačal več, vendar to pomeni cenovno slabši položaj. Material ni le dražji, ampak ga je tudi težje oblikovati in variti. Dvomim, da so bloki in glave motorja iz nerjavečega jekla smiselni.
Prav tako je zelo težko. Po današnjih standardih porabe goriva nerjaveče jeklo nima nobene prednosti. Trajala bodo desetletja, da se bodo stroški ogljika, ki jih povzroča avtomobil, izdelan večinoma iz nerjavečega jekla, izravnali in ponovno pridobili prednosti vzdržljivosti materiala.
Zakaj tako mislite? Nerjaveče jeklo ima enako gostoto, vendar je nekoliko močnejše. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 in 500 MPa, 945 – 7900–8100 kg/m^3 in 450 MPa). Pri enaki debelini pločevine ima ohišje iz nerjavečega jekla enako težo kot običajno jekleno ohišje. In ni jih treba barvati, zato ni dodatnega temeljnega premaza/barve/laka.
Da, nekateri avtomobili so izdelani iz aluminija ali celo titana, zato so lažji, vendar so večinoma v višjem tržnem segmentu in kupci nimajo težav z nakupom novih avtomobilov vsako leto. Poleg tega aluminij tudi rjavi, v nekaterih primerih celo hitreje kot jeklo.
Nerjaveče jeklo ni nikakor težje za oblikovanje in varjenje. Je eden najlažjih materialov za varjenje, zaradi večje duktilnosti kot navadno jeklo pa ga je mogoče oblikovati v bolj kompleksne oblike. Bodite pozorni na lonce, pomivalna korita in druge odlitke iz nerjavečega jekla, ki so na voljo na široko. Veliko pomivalno korito iz nerjavečega jekla AISI 304 stane veliko manj in je bolj zapleteno oblikovano kot kateri koli sprednji blatnik, odtisnjen iz te slabe jeklene folije. Z uporabo visokokakovostnega nerjavečega jekla lahko preprosto oblikujete dele karoserije na običajnih kalupih, kalupi pa bodo zdržali dlje. V Sovjetski zvezi so nekateri ljudje, ki so delali v avtomobilskih tovarnah, včasih izdelovali dele karoserije iz nerjavečega jekla na tovarniški opremi, da bi nadomestili svoje avtomobile. Še vedno lahko najdete staro Volgo (GAZ-24) z dnom, prtljažnikom ali krili iz nerjavečega jekla. Toda to je po razpadu Sovjetske zveze postalo nemogoče. Ne vem, zakaj in kako, zdaj pa se nihče ne bo strinjal, da bi za vas zaslužil. Prav tako nisem slišal, da bi dele karoserije iz nerjavečega jekla izdelovali v zahodnih ali tovarnah tretjega sveta. Vse, kar sem lahko našel, je bil džip iz nerjavečega jekla, ampak VEDNO so bile plošče iz nerjavečega jekla reproducirane ročno, ne tovarniško. Obstaja tudi zgodba o oboževalcih WV Golfa Mk2, ki so poskušali naročiti serijo blatnikov iz nerjavečega jekla pri proizvajalcih poprodajne opreme, kot je Klokkerholm, ki jih običajno izdelujejo iz navadnega jekla. Vsi ti proizvajalci so takoj in nesramno prekinili vsakršen pogovor o tej temi, o ceni sploh ne. Torej na tem področju ne morete naročiti ničesar za noben denar. Tudi v razsutem stanju.
Strinjam se, zato motorja nisem omenil na seznamu. Rja vsekakor ni glavna težava motorja.
Nerjaveče jeklo je dražje, da, vendar ohišja iz nerjavečega jekla sploh ni treba barvati. Stroški barvanega dela karoserije so veliko višji od samega dela. Tako je ohišje iz nerjavečega jekla lahko cenejše od zarjavelega in bo trajalo skoraj večno. Preprosto zamenjajte obrabljene gumijaste puše in spoje na svojem vozilu in vam ne bo treba kupiti novega avtomobila. Ko je smiselno, lahko motor celo zamenjate z nečim učinkovitejšim ali celo električnim. Brez odpadkov, brez nepotrebnih motenj v okolju pri gradnji novih avtomobilov ali upravljanju starih. Toda iz nekega razloga ta okolju prijazna metoda sploh ni na seznamih ekologov in proizvajalcev.
Konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja so filipinski obrtniki ročno izdelali nove dele karoserije iz nerjavečega jekla za jeepneyje. Prvotno so bili izdelani iz džipov, ki so ostali iz druge svetovne vojne in korejske vojne, okoli leta 1978 pa so jih vse ukinili, ker so lahko raztegnili zadnji del, da bi lahko sprejeli veliko potnikov. Zato so morali izdelati nove iz nič in uporabiti nerjaveče jeklo, da karoserija ne bi rjavela. Na otoku, obdanem s slano vodo, je to dobro.
Pločevina iz nerjavečega jekla nima materiala, ki bi bil primerljiv z jeklom HiTen. To je ključnega pomena za varnost, spomnite se prvih testov euroNCAP na kitajskih avtomobilih, ki niso uporabljali te vrste posebnega jekla. Za kompleksne dele nič ne prekosi litega železa GS: poceni, z visokimi lastnostmi ulivanja in odpornostjo proti rji. Zadnji žebelj v krsto je cena. Nerjaveče jeklo je res drago. Za primer športnega avtomobila uporabljajo dober razlog, kjer stroški niso pomembni, za VW pa nikakor.
Z uporabo našega spletnega mesta in storitev izrecno soglašate z namestitvijo naših piškotkov za učinkovitost delovanja, funkcionalnost in oglaševanje. Več o tem