Усе шасі автомобіля Divergent3D надруковано на 3D-друкі. Він дебютував на стенді SLM Solutions на Formnext 2018 у Франкфурті, Німеччина, з 13 по 16 листопада.
Якщо ви маєте будь-які практичні знання про адитивне виробництво (AM), ви, напевно, знайомі з соплами для 3D-друку для платформи реактивних двигунів Leap від GE. Ділова преса висвітлює цю історію з 2012 року, оскільки це справді був перший широко розголошений випадок AM у дії в умовах реального виробництва.
Цільні паливні форсунки замінили те, що раніше було вузлом із 20 частин. Він також мав мати міцну конструкцію, оскільки всередині реактивного двигуна він піддавався впливу високих температур 2400 градусів за Фаренгейтом. Ця частина отримала льотний сертифікат у 2016 році.
Сьогодні GE Aviation, як повідомляється, має понад 16 000 зобов’язань щодо своїх двигунів Leap. Через високий попит компанія повідомила, що восени 2018 року вона надрукувала свою 30 000-ту 3D-друковану паливну форсунку. GE Aviation виробляє ці деталі в Оберні, штат Алабама, де вона використовує понад 40 металевих 3D-принтерів для виробництва деталей. GE Aviation повідомляє, що кожен двигун Leap має 19 3D-друковані паливні форсунки.
Представники GE, можливо, втомилися говорити про паливні форсунки, але це проклало шлях до успіху компанії AM. Насправді, усі зустрічі щодо проектування нових двигунів починаються з обговорення того, як включити адитивне виробництво в розробки продукту. Наприклад, новий двигун GE 9X, який зараз проходить сертифікацію, має 28 паливних форсунок і 3D-друкований змішувач згоряння. Іншим прикладом є те, що GE Aviation переробляє тур. двигун boprop, який майже не змінювався протягом приблизно 50 років, і матиме 12 надрукованих на 3D-принтерах деталей, які допомагають зменшити вагу двигуна на 5 відсотків.
«Останні кілька років ми робимо це те, що вчимося виготовляти справді великі адитивно виготовлені деталі», — сказав Ерік Гетлін, керівник групи адитивного виробництва GE Aviation, виступаючи перед натовпом на стенді компанії на Formnext 2018 у Франкфурті, Німеччина., початок листопада.
Далі Гетлін назвав прийняття AM «зміною парадигми» для GE Aviation. Однак його компанія не одна. Експоненти Formnext відзначили, що цього року на виставці було більше виробників (OEM та Tier 1), ніж будь-коли раніше. (Офіційні особи виставки повідомили про 26 919 відвідувачів, що на 25 відсотків більше, ніж у Formnext 2017 року.) Виробники erospace очолили поштовх до втілення адитивного виробництва в цехах, автомобільних і транспортних компаніях. На технологію дивляться по-новому. Набагато серйозніше.
На прес-конференції Formnext старший віце-президент Ultimaker Пол Гейден поділився подробицями того, як Ford використовував 3D-принтери компанії на своєму заводі в Кельні, Німеччина, для створення виробничих інструментів для Ford Focus. Він сказав, що компанія заощадила близько 1000 євро на інструменті для друку порівняно з купівлею такого самого інструменту у зовнішнього постачальника.
Якщо інженерам-виробникам знадобляться інструменти, вони можуть завантажити проект у програмне забезпечення для 3D-моделювання САПР, відшліфувати дизайн, надіслати його на принтер і роздрукувати протягом кількох годин. Удосконалення програмного забезпечення, наприклад додавання більшої кількості типів матеріалів, допомогло зробити інструменти проектування простішими, тому навіть «непідготовлені» можуть працювати з програмним забезпеченням, сказав Гайден.
Оскільки Ford зможе продемонструвати корисність надрукованих на 3D-принтерах інструментів і пристосувань, Гайден сказав, що наступним кроком для компанії є вирішення проблеми запасів запасних частин. Замість того, щоб зберігати сотні деталей, 3D-принтери будуть використовуватися для друку їх у міру замовлення. Очікується, що після цього Ford побачить, який вплив може мати технологія на виробництво деталей.
Інші автомобільні компанії вже впроваджують інструменти 3D-друку в оригінальні способи. Ultimaker наводить приклади інструментів, які Volkswagen використовує на своєму заводі в Палмелі, Португалія:
Інструмент, виготовлений на 3D-принтері Ultimaker, використовується для керування розміщенням болтів під час встановлення коліс на складальному заводі Volkswagen у Португалії.
Коли мова заходить про переосмислення виробництва автомобілів, інші думають набагато ширше. Кевін Сінґер із Divergent3D — один із них.
Czinger хоче переосмислити спосіб виготовлення автомобілів. Він хоче створити новий підхід, використовуючи передове комп’ютерне моделювання та AM, щоб створити шасі, які легші за традиційні рами, містять менше деталей, забезпечують вищу продуктивність і менш дорогі у виробництві. Divergent3D продемонструвала своє 3D-друковане шасі на стенді SLM Solutions Group AG на Formnext.
Шасі, надруковане на верстаті SLM 500, складається з самофіксуючих вузлів, які після друку з’єднуються разом. Представники Divergent3D кажуть, що такий підхід до проектування та складання шасі може заощадити 250 мільйонів доларів за рахунок усунення витрат на інструменти та зменшення кількості деталей на 75 відсотків.
Компанія сподівається продавати цей тип виробничих одиниць автовиробникам у майбутньому. Для досягнення цієї мети Divergent3D і SLM створили тісне стратегічне партнерство.
Senior Flexonics не є широко відомою компанією, але вона є основним постачальником компонентів для компаній в автомобільній, дизельній, медичній, нафтогазовій та енергетичній галузях. Минулого року представники компанії зустрілися з GKN Powder Metallurgy, щоб обговорити можливості 3D-друку, і вони поділилися своїми історіями успіху на Formnext 2018.
Компоненти, перероблені для використання переваг AM, — це впускні та випускні клапани для охолоджувачів рециркуляції вихлопних газів для комерційних вантажівок, як на дорозі, так і позашляховою. Advanced Flexonics зацікавлена ​​в тому, щоб побачити, чи існують ефективніші способи створення прототипів, які можуть витримати випробування в реальних умовах і, можливо, масове виробництво. Завдяки багаторічному досвіду виробництва деталей для автомобільного та промислового застосування, GKN має глибоке розуміння функціональна пористість металевих деталей.
Останнє важливо, оскільки багато інженерів вважають, що деталі для певних застосувань промислових транспортних засобів вимагають 99% щільності. У багатьох із цих застосувань це не так, за словами генерального директора EOS Адріана Кепплера, що підтверджує постачальник машинних технологій і партнер.
Після розробки та тестування деталей, виготовлених із матеріалу EOS StainlessSteel 316L VPro, Senior Flexonics виявила, що деталі, виготовлені за допомогою добавок, відповідають поставленим цілям у продуктивності та можуть бути виготовлені швидше, ніж литі деталі. Наприклад, портал можна надрукувати на 3D за 70% часу порівняно з процесом лиття. На прес-конференції всі сторони, залучені до проекту, визнали, що це має великий потенціал для майбутнього серійного виробництва.
«Ви повинні переосмислити, як виготовляються деталі, — сказав Кеплер. — Ви маєте по-іншому поглянути на виробництво.Це не відливки і не поковки».
Для багатьох представників індустрії AM святим Граалем є те, що ця технологія набуває широкого впровадження в середовищі великого виробництва. В очах багатьох це означатиме повне визнання.
Технологія AM використовується для виробництва цих впускних і випускних клапанів для охолоджувачів рециркуляції вихлопних газів для комерційних вантажівок. Виробник цих прототипів деталей, Senior Flexonics, досліджує інші способи використання 3D-друку у своїй компанії.
Пам’ятаючи про це, розробники матеріалів, програмного забезпечення та машин наполегливо працюють над розробкою продуктів, які це дозволяють. Виробники матеріалів прагнуть створювати порошки та пластмаси, які можуть відповідати очікуваним характеристикам у повторюваний спосіб. Розробники програмного забезпечення намагаються розширити свої бази даних матеріалів, щоб зробити симуляції більш реалістичними. Машинобудівники проектують клітини, які працюють швидше та мають більші виробничі діапазони для розміщення більшої кількості деталей одночасно. Робота ще попереду, але є багато хвилювання. про майбутнє адитивного виробництва в реальному виробництві.
«Я працюю в цій галузі 20 років, і протягом цього часу я постійно чув: «Ми збираємося запровадити цю технологію у виробниче середовище».Тож ми чекали й чекали», – сказав директор Центру компетенції адитивного виробництва UL.сказав Пол Бейтс, менеджер і президент Additive Manufacturing User Group. «Але я думаю, що ми нарешті підійшли до точки, коли все збігається і це відбувається».
Ден Девіс є головним редактором The FABRICATOR, найбільшого в галузі тиражного журналу з виготовлення та формування металу, а також дочірніх видань STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal і The Welder. Він працює над цими публікаціями з квітня 2002 року.
Additive Report зосереджується на використанні технологій адитивного виробництва в реальному виробництві. Сьогодні виробники використовують 3D-друк для виготовлення інструментів і пристосувань, а деякі навіть використовують AM для великого виробництва. Їхні історії будуть представлені тут.