Sử dụng các công cụ của phần mềm 3D Spark, nhóm đã phân tích nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chi phí sản xuất. Một số trong số đó dành riêng cho các bộ phận, trong khi những yếu tố khác dành riêng cho các quy trình. Ví dụ, định hướng các bộ phận để giảm thiểu các giá đỡ và tối đa hóa các bề mặt có thể xây dựng.
Bằng cách mô phỏng lực tại bản lề, các công cụ này có thể loại bỏ vật liệu có ít tác động. Điều này dẫn đến giảm 35% trọng lượng. Ít vật liệu hơn cũng có nghĩa là thời gian in nhanh hơn, giúp giảm chi phí hơn nữa.
Thành thật mà nói, những gì họ đang làm không phải là điều mới mẻ đối với bất kỳ ai tham gia vào lĩnh vực in 3D. Việc sắp xếp bộ phận theo cách hợp lý là điều hợp lý. Chúng ta đã thấy vật liệu thải được loại bỏ trong in 3D và sản xuất truyền thống. Điều thú vị nhất là sử dụng các công cụ giúp tự động hóa quá trình tối ưu hóa này. Chúng tôi không biết phần mềm sẽ có giá bao nhiêu và chúng tôi đoán rằng nó không nhắm vào thị trường in 3D dành cho người đam mê. Nhưng tự hỏi có thể làm gì, chúng tôi nghi ngờ rằng với một số chất bôi trơn đầu gối và mô hình hóa trong phần mềm có sẵn, bạn có thể có được kết quả tương tự.
Về mặt lý thuyết, bất kỳ công cụ nào có thể thực hiện phân tích phần tử hữu hạn đều có thể xác định vật liệu cần loại bỏ. Chúng tôi nhận thấy rằng các nhà sản xuất ô tô đang sử dụng công nghệ in 3D.
“Bằng cách mô phỏng lực tại bản lề, các công cụ này có thể loại bỏ vật liệu không có tác động đáng kể. Tôi không phải là kỹ sư, nhưng tôi đã đọc điều này và nghĩ đến Phân tích phần tử hữu hạn. Sau đó, tôi thấy bạn ở câu áp chót. Đã đề cập đến nó. Tất nhiên các nhà sản xuất ô tô đã làm rồi. Chúng ta so sánh như thế nào? Mô hình này có cung cấp lực trong trường hợp khẩn cấp cũng như trong quá trình sử dụng bình thường không?
Mỗi cạnh, thung lũng và fillet đều cần thời gian gia công và độ mòn của dụng cụ. Có thể cần một số thay đổi dụng cụ bổ sung và khi làm việc trên bề mặt khác, các bộ phận có thể cần được gia công và gắn lại để đưa chúng vào đúng hướng có thể tạo ra nhiều túi – nếu chúng có thể có một dụng cụ hợp lý xung quanh.
Tôi nghĩ bạn có thể sử dụng một máy có nhiều bậc tự do hơn để xoay chi tiết theo góc tốt nhất… Nhưng phải trả giá như thế nào?
In 3D thường không có hạn chế về hình dạng, giúp tạo ra những bộ phận phức tạp trở nên đơn giản như những bộ phận đơn giản.
Mặt khác, lợi thế của gia công cắt gọt truyền thống là vật liệu có xu hướng đẳng hướng, có độ bền như nhau theo mọi hướng và không có mặt phẳng bên trong, bạn không phải lo lắng về liên kết kém do thiêu kết kém. Cũng có thể đi qua máy cán (một bước không tốn kém) để tạo cho nó cấu trúc hạt tốt.
Tất cả các phương pháp in 3D đều có giới hạn về hình dạng. Ngay cả các bộ phận của SLM. Như bạn có thể nghĩ, bản chất đẳng hướng của SLM không thực sự quan trọng. Các máy móc và quy trình được sử dụng hàng ngày mang lại kết quả rất nhất quán.
Tuy nhiên, giá cả cũng là một vấn đề khác. Trong ngành hàng không vũ trụ, in 3D khó có thể thực sự cạnh tranh.
Tôi cho rằng ngành hàng không vũ trụ là một trong số ít nơi mà chi phí in 3D kim loại có thể được biện minh. Chi phí sản xuất ban đầu chỉ là một phần nhỏ trong chi phí của một sản phẩm hàng không vũ trụ và trọng lượng rất quan trọng đến mức dễ dàng tìm ra cách sử dụng. So với chi phí cao ngất ngưởng để đảm bảo chất lượng cho các bộ phận composite, quy trình in có tay nghề và kiểm tra kích thước quan trọng có thể tiết kiệm chi phí thực sự và mang lại luồng gió mới.
Ví dụ rõ ràng nhất là mọi thứ được in trong động cơ tên lửa ngày nay. Bạn có thể loại bỏ nhiều điểm không đạt yêu cầu về chất lượng trong các đường ống phức tạp trong khi giảm tổn thất đường ống hồi lưu và trọng lượng. Tôi nghĩ một số vòi phun động cơ được in 3D (có thể là superdraco?). Tôi mơ hồ nhớ lại tin tức về một số loại giá đỡ kim loại in trên máy bay chở khách Boeing.
Các sản phẩm như máy gây nhiễu mới của Hải quân và các phát triển mới khác có thể có nhiều giá đỡ được in 3D. Ưu điểm của các bộ phận được tối ưu hóa về mặt cấu trúc là phân tích độ bền được tích hợp vào quy trình thiết kế và phân tích độ mỏi được liên kết trực tiếp với nó.
Tuy nhiên, sẽ phải mất một thời gian trước khi những thứ như DMLS thực sự được ứng dụng trong ô tô và sản xuất. Trọng lượng không còn quan trọng nữa.
Một ứng dụng mà nó hoạt động tốt là trong các ống phân phối thủy lực/khí nén. Khả năng tạo các kênh cong và khoang để bọc co rất hữu ích. Ngoài ra, vì mục đích chứng nhận, bạn vẫn phải thực hiện thử nghiệm ứng suất 100%, vì vậy bạn không cần hệ số an toàn lớn (dù sao thì ứng suất cũng khá cao).
Vấn đề là nhiều công ty khoe khoang về việc có máy in SLM, nhưng ít người biết cách sử dụng. Những máy in này chỉ được sử dụng để tạo mẫu nhanh và hầu như không hoạt động. Vì đây vẫn được coi là một lĩnh vực mới, nên máy in dự kiến ​​sẽ mất giá như sữa và phải bị loại bỏ trong vòng 5 năm. Điều này có nghĩa là mặc dù chi phí thực tế có thể rất thấp, nhưng việc có được mức giá hợp lý cho một công việc sản xuất thực sự rất khó khăn.
Ngoài ra, chất lượng in phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt của vật liệu, nghĩa là nhôm có xu hướng tạo ra độ nhám bề mặt có thể dẫn đến hiệu suất mỏi khó chịu (không phải là ống phân phối cần chúng nếu bạn đang thiết kế cho mục đích đó). Ngoài ra, trong khi TiAlV6 in tuyệt vời và có đặc tính độ bền tốt hơn loại cơ bản cấp 5, nhôm chủ yếu có sẵn dưới dạng AlSi10Mg, không phải là hợp kim mạnh nhất. T6, mặc dù phù hợp để đúc cùng loại vật liệu, nhưng không phù hợp để đúc các bộ phận SLM. Scalmaloy một lần nữa rất tuyệt nhưng khó cấp phép, ít nơi cung cấp, bạn cũng có thể sử dụng Ti với thành mỏng hơn.
Hầu hết các công ty cũng cần một cánh tay và một chân, 20 mẫu và đứa con đầu lòng của bạn để xử lý bộ phận in. Mặc dù về mặt chức năng, về cơ bản nó giống như các sản phẩm đúc bằng máy mất nhiều năm để làm ra, nhưng họ nghĩ rằng các bộ phận in là phép thuật và khách hàng nghĩ rằng họ có nhiều tiền. Ngoài ra, các công ty được chứng nhận AS9100 thường không thiếu việc và thích làm những gì họ đã làm trong một thời gian dài và biết rằng họ có thể kiếm tiền từ đó và có thể làm mà không bị buộc tội là gây ra tai nạn máy bay.
Vâng: ngành hàng không vũ trụ có thể hưởng lợi từ các bộ phận SLM, và một số trong số chúng đã làm được, nhưng tính chất riêng của ngành và các công ty cung cấp dịch vụ vẫn mắc kẹt ở những năm 70, khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn một chút. Sự phát triển thực sự duy nhất là động cơ, nơi các kim phun nhiên liệu in đã trở nên phổ biến. Đối với cá nhân chúng tôi, cuộc đấu tranh để cung cấp với ASML là một cuộc chiến khó khăn.
Ống xả để in 3D bằng thép không gỉ P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Các yếu tố khác liên quan đến chi phí gia công là việc quản lý tổn thất chất làm mát do bong tróc và bay hơi. Ngoài ra, các phoi phải được xử lý. Bất kỳ việc giảm phoi nào trong sản xuất hàng loạt đều có thể tiết kiệm đáng kể.
Điều này thường được gọi là thiết kế cấu trúc và như bạn có thể đoán, đây là một cấp độ phân tích khác trên FEA. Nó chỉ thực sự được chú ý trong vài năm gần đây khi các công cụ trở nên dễ tiếp cận hơn.
Bất cứ khi nào bạn nhìn thấy tên Fraunhofer, thì tên đó đã được cấp bằng sáng chế và cộng đồng nhà sản xuất sẽ bị cấm sử dụng nó trong một thời gian rất dài.
Nói cách khác: chúng tôi đã phát minh ra một cách mới để đảm bảo bạn sẽ được thay xe ngay khi hết hạn bảo hành.
Tôi không thấy có mối liên hệ nào giữa bản lề cửa nhẹ hơn và âm mưu đen tối khiến bạn phải vứt cả chiếc xe vào thùng rác?
Phân tích tuổi thọ chịu mỏi là một chuyện; nếu bạn chỉ tối ưu hóa độ bền vật liệu, bạn sẽ có một bộ phận không hoạt động.
Ngay cả khi họ cố tình thiết kế nó yếu đi, nó cũng sẽ không bị mỏi ngay sau khi hết hạn bảo hành, nó chỉ là một cái bản lề, nhưng nó mới, và không có khả năng bạn sẽ phải vứt bỏ toàn bộ chiếc xe… sẽ có một chiếc xe thay thế trong suốt thời gian sử dụng của chiếc xe, bởi vì nhìn chung nó vẫn tốt, nhưng bộ phận thay thế rẻ tiền/dễ dàng đó đã bị mòn – không có gì mới về điều đó…
Trên thực tế, để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn, v.v., sản phẩm có thể vẫn được thiết kế lại rất nhiều, giống như hầu hết các khung/thân/ghế ô tô khác, do những áp lực mà sản phẩm phải chịu trong quá trình sử dụng bình thường. . điểm bán hàng, trừ khi luật pháp tại khu vực của bạn yêu cầu.
“Nó chỉ là một bản lề” nhưng nó cũng là một ví dụ về việc thiết kế một bộ phận cho một cuộc sống cụ thể. Khi áp dụng cho phần còn lại của xe, xe của bạn sẽ trở thành một chiếc xe cũ nát theo thời gian.
Vụ bê bối này là kết quả của việc họ liên tục được cấp bằng sáng chế (MP3, tôi hiểu rồi!).
Toàn bộ nền kinh tế Hoa Kỳ được xây dựng trên một "con chip" như vậy. Theo một số tiêu chuẩn, nó hoạt động :-/.
Fraunhofer đã làm rất nhiều khoa học. Không chỉ ứng dụng mà còn nghiên cứu cơ bản. Tất cả đều tốn kém. Nếu bạn muốn làm mà không cần bằng sáng chế và giấy phép, bạn cần phải cấp cho họ nhiều tiền hơn từ chính phủ. Với giấy phép và bằng sáng chế, người dân ở các quốc gia khác cũng phải chịu một phần chi phí vì họ cũng được hưởng lợi từ công nghệ. Ngoài ra, tất cả các nghiên cứu này đều rất quan trọng để duy trì khả năng cạnh tranh của ngành.
Theo trang web của họ, một phần thuế của bạn là khoảng 30% (Grundfinanzierung), phần còn lại cũng đến từ các nguồn có sẵn cho các công ty khác. Thu nhập từ bằng sáng chế có thể là một phần trong 70% đó, vì vậy nếu bạn không tính đến điều đó, sẽ có ít phát triển hơn hoặc nhiều thuế hơn.
Vì một lý do nào đó không rõ, thép không gỉ bị cấm và không được ưa chuộng đối với các bộ phận thân xe, động cơ, hộp số và hệ thống treo. Thép không gỉ chỉ có thể được tìm thấy trong một số ống xả đắt tiền, nó sẽ là thứ rác rưởi như martensitic AISI 410, nếu bạn muốn có một ống xả tốt, bền, bạn sẽ phải tự mình sử dụng AISI 304/316 để tạo ra thứ gì đó như vậy.
Vì vậy, tất cả các lỗ trong các bộ phận như vậy cuối cùng sẽ bị tắc nghẽn bởi đất ướt và các bộ phận sẽ bắt đầu rỉ sét rất nhanh. Vì bộ phận được thiết kế để có trọng lượng thấp nhất có thể, nên bất kỳ vết rỉ sét nào cũng sẽ ngay lập tức khiến nó trở nên quá yếu cho công việc. Bạn sẽ rất may mắn nếu bộ phận đó chỉ là bản lề cửa hoặc một số thanh giằng hoặc đòn bẩy bên trong ít quan trọng hơn. Nếu bạn có bất kỳ bộ phận treo, bộ phận truyền động hoặc thứ gì đó tương tự, bạn sẽ gặp rắc rối lớn.
PS: Có ai biết chiếc xe bằng thép không gỉ nào bị ẩm, đóng băng và bám bụi khắp nơi và hầu hết thân xe không? Tất cả các tay treo, vỏ quạt tản nhiệt, v.v. đều có thể mua được với bất kỳ giá nào. Tôi biết về chiếc DeLorean, nhưng thật không may, nó chỉ có các tấm ốp bên ngoài bằng thép không gỉ chứ không phải toàn bộ cấu trúc thân xe và các chi tiết quan trọng khác.
Tôi sẽ trả nhiều tiền hơn cho một chiếc xe có thân xe/khung/hệ thống treo/ống xả bằng thép không gỉ, nhưng điều đó có nghĩa là giá cả sẽ bất lợi. Vật liệu này không chỉ đắt hơn mà còn khó đúc và hàn hơn. Tôi nghi ngờ khối động cơ và đầu bằng thép không gỉ có ý nghĩa gì.
Cũng rất khó. Theo tiêu chuẩn tiết kiệm nhiên liệu ngày nay, thép không gỉ không có lợi ích gì. Sẽ mất hàng thập kỷ để bù đắp chi phí carbon của một chiếc ô tô chủ yếu làm bằng thép không gỉ để lấy lại lợi ích về độ bền của vật liệu.
Tại sao bạn nghĩ vậy? Thép không gỉ có cùng khối lượng riêng nhưng cứng hơn một chút. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 và 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 và 450 MPa). Với cùng độ dày tấm, thân thép không gỉ có cùng trọng lượng với thân thép thông thường. Và bạn không cần sơn chúng, do đó không cần sơn lót/sơn/vecni thêm.
Đúng vậy, một số xe được làm bằng nhôm hoặc thậm chí là titan, vì vậy chúng nhẹ hơn, nhưng chúng chủ yếu nằm trong phân khúc thị trường cao cấp và người mua không gặp vấn đề gì khi mua xe mới mỗi năm. Ngoài ra, nhôm cũng bị gỉ, trong một số trường hợp thậm chí còn nhanh hơn thép.
Thép không gỉ không hề khó đúc và hàn. Đây là một trong những vật liệu dễ hàn nhất và do có độ dẻo cao hơn thép thường nên có thể đúc thành nhiều hình dạng phức tạp hơn. Hãy chú ý đến các loại nồi, bồn rửa và các sản phẩm dập bằng thép không gỉ khác có sẵn rộng rãi. Một bồn rửa bằng thép không gỉ AISI 304 lớn có giá thành rẻ hơn nhiều và có hình dạng phức tạp hơn bất kỳ chắn bùn trước nào được dập từ lá thép kém chất lượng đó. Bạn có thể dễ dàng tạo các bộ phận thân xe bằng thép không gỉ chất lượng cao trên các khuôn thông thường và các khuôn này sẽ bền hơn. Ở Liên Xô, một số người làm việc trong các nhà máy ô tô đôi khi chế tạo các bộ phận thân xe bằng thép không gỉ trên thiết bị nhà máy để thay thế cho ô tô của họ. Bạn vẫn có thể tìm thấy chiếc Volga cũ (GAZ-24) có đáy, cốp hoặc cánh bằng thép không gỉ. Nhưng điều này trở nên bất khả thi sau khi Liên Xô sụp đổ. Tôi không biết tại sao và như thế nào, và bây giờ sẽ không ai đồng ý kiếm tiền cho bạn nữa. Tôi cũng chưa từng nghe nói đến việc các bộ phận thân xe bằng thép không gỉ được sản xuất tại các nhà máy ở phương Tây hoặc thế giới thứ ba. Tất cả những gì tôi có thể tìm thấy là một chiếc xe jeep bằng thép không gỉ, nhưng AFAIR, các tấm thép không gỉ được sản xuất thủ công chứ không phải tại nhà máy. Cũng có một câu chuyện về những người hâm mộ WV Golf Mk2 cố gắng đặt hàng một lô chắn bùn bằng thép không gỉ từ các nhà sản xuất phụ tùng như Klokkerholm, những người thường làm chúng từ thép thường. Tất cả các nhà sản xuất này ngay lập tức và thô lỗ cắt đứt mọi cuộc nói chuyện về chủ đề này, thậm chí không nói về giá cả. Vì vậy, bạn thậm chí không thể đặt hàng bất cứ thứ gì với bất kỳ số tiền nào trong lĩnh vực này. ngay cả khi mua số lượng lớn.
Đồng ý, đó là lý do tại sao tôi không đề cập đến động cơ trong danh sách. Rỉ sét chắc chắn không phải là vấn đề chính của động cơ.
Thép không gỉ đắt hơn, đúng vậy, nhưng vỏ thép không gỉ không cần phải sơn. Chi phí cho một bộ phận thân xe được sơn cao hơn nhiều so với chính bộ phận đó. Do đó, vỏ thép không gỉ có thể rẻ hơn vỏ thép gỉ bị gỉ và sẽ tồn tại gần như mãi mãi. Chỉ cần thay thế các ống lót và khớp nối cao su bị mòn trên xe của bạn và bạn sẽ không cần phải mua một chiếc ô tô mới. Khi có ý nghĩa, bạn thậm chí có thể thay thế động cơ bằng thứ gì đó hiệu quả hơn hoặc thậm chí là động cơ điện. Không lãng phí, không gây gián đoạn môi trường không cần thiết khi chế tạo ô tô mới hoặc vận hành ô tô cũ. Nhưng vì lý do nào đó, phương pháp thân thiện với môi trường này hoàn toàn không có trong danh sách của các nhà sinh thái học và nhà sản xuất.
Vào cuối những năm 1970, những người thợ thủ công ở Philippines đã chế tạo thủ công các bộ phận thân xe bằng thép không gỉ mới cho xe Jeepney. Chúng ban đầu được chế tạo từ những chiếc xe jeep còn sót lại từ Thế chiến II và Chiến tranh Triều Tiên, nhưng vào khoảng năm 1978, tất cả chúng đều bị cắt bỏ vì chúng có thể kéo dài phần sau để chứa được nhiều người lái. Vì vậy, họ phải chế tạo những chiếc mới từ đầu và sử dụng thép không gỉ để giữ cho thân xe không bị gỉ. Trên một hòn đảo được bao quanh bởi nước mặn, điều này thật tuyệt.
Tấm thép không gỉ không có vật liệu nào tương đương với thép HiTen. Điều này rất quan trọng đối với sự an toàn, hãy nhớ lại các bài kiểm tra đầu tiên của euroNCAP trên những chiếc xe Trung Quốc không sử dụng loại thép đặc biệt này. Đối với các bộ phận phức tạp, không gì có thể đánh bại được gang GS: giá rẻ, có đặc tính đúc cao và khả năng chống gỉ. Cái đinh cuối cùng đóng vào quan tài là giá cả. Thép không gỉ thực sự đắt. Họ lấy ví dụ về một chiếc xe thể thao vì một lý do chính đáng khi chi phí không thành vấn đề, nhưng đối với VW thì không.
Bằng cách sử dụng trang web và dịch vụ của chúng tôi, bạn đồng ý rõ ràng với việc đặt cookie hiệu suất, chức năng và quảng cáo của chúng tôi. tìm hiểu thêm