Усё шасі аўтамабіля Divergent3D надрукавана на 3D-прынтары. Яго публічная прэзентацыя адбылася на стэндзе SLM Solutions на выставе Formnext 2018 у Франкфурце, Германія, з 13 па 16 лістапада.
Калі вы маеце якія-небудзь працоўныя веды ў галіне адытыўнай вытворчасці (АД), вы, верагодна, знаёмыя з сопламі для 3D-друку для платформы рэактыўных рухавікоў GE Leap. Дзелавая прэса асвятляе гэтую гісторыю з 2012 года, бо гэта сапраўды быў першы шырока разрэкламаваны выпадак выкарыстання АД у рэальных вытворчых умовах.
Суцэльныя паліўныя фарсункі замянілі раней зборку з 20 дэталяў. Яна таксама павінна была мець трывалую канструкцыю, бо ўнутры рэактыўнага рухавіка яна падвяргалася ўздзеянню тэмператур да 2400 градусаў па Фарэнгейце. Гэтая дэталь атрымала сертыфікат на палёт у 2016 годзе.
Паведамляецца, што сёння GE Aviation мае больш за 16 000 абавязацельстваў па пастаўках рухавікоў Leap. З-за вялікага попыту кампанія паведаміла, што восенню 2018 года надрукавала сваю 30 000-ю паліўную фарсунку з дапамогай 3D-друку. GE Aviation вырабляе гэтыя дэталі ў Оберне, штат Алабама, дзе выкарыстоўвае больш за 40 металічных 3D-прынтараў для вытворчасці дэталяў. GE Aviation паведамляе, што кожны рухавік Leap мае 19 паліўных фарсунак, надрукаваных з дапамогай 3D-друку.
Чыноўнікі GE, магчыма, стаміліся казаць пра паліўныя фарсункі, але гэта праклала шлях да поспеху кампаніі ў галіне адытыўнага вытворчасці. Фактычна, усе сустрэчы па распрацоўцы новых рухавікоў пачынаюцца з абмеркавання таго, як уключыць адытыўнае вытворчасць у распрацоўку прадукту. Напрыклад, новы рухавік GE 9X, які зараз праходзіць сертыфікацыю, мае 28 паліўных фарсунак і змяшальнік гарэння, надрукаваны на 3D-прынтары. У іншым прыкладзе GE Aviation перапрацоўвае турбавінтавы рухавік, які мае амаль такую ​​ж канструкцыю каля 50 гадоў, і будзе мець 12 дэталяў, надрукаваных на 3D-прынтары, якія дапамогуць знізіць вагу рухавіка на 5 працэнтаў.
«Апошнія некалькі гадоў мы вучымся вырабляць сапраўды вялікія дэталі, вырабленыя адытыўнай тэхнікай», — сказаў Эрык Гатлін, кіраўнік каманды адытыўнай вытворчасці ў GE Aviation, выступаючы перад прысутнымі на стэндзе кампаніі на выставе Formnext 2018 у Франкфурце, Германія, у пачатку лістапада.
Гатлін назваў прыняцце адытыўнай вытворчасці «зменай парадыгмы» для GE Aviation. Аднак яго кампанія не адзіная ў гэтым. Удзельнікі выставы Formnext адзначылі, што на сёлетняй выставе было больш вытворцаў (вытворцаў арыгінальнага абсталявання і кампаній першага ўзроўню), чым калі-небудзь раней. (Прадстаўнікі выставы паведамілі, што мерапрыемства наведала 26 919 чалавек, што на 25 працэнтаў больш, чым на Formnext 2017 года.) У той час як вытворцы аэракасмічнай прамысловасці ўзначальваюць намаганні па ўкараненні адытыўнай вытворчасці ў рэальнасць на вытворчасці, аўтамабільныя і транспартныя кампаніі разглядаюць гэтую тэхналогію па-новаму. Значна больш сур'ёзна.
На прэс-канферэнцыі Formnext старэйшы віцэ-прэзідэнт Ultimaker Пол Хайдэн падзяліўся падрабязнасцямі таго, як Ford выкарыстаў 3D-прынтары кампаніі на сваім заводзе ў Кёльне, Германія, для стварэння вытворчых інструментаў для Ford Focus. Ён сказаў, што кампанія зэканоміла каля 1000 еўра на адным друкавальным інструменце ў параўнанні з купляй такога ж інструмента ў знешняга пастаўшчыка.
Калі інжынеры-вытворцы сутыкнуліся з патрэбай у інструментах, яны могуць загрузіць праект у праграмнае забеспячэнне для 3D-CAD-мадэлявання, адшліфаваць праект, адправіць яго на прынтар і раздрукаваць на працягу некалькіх гадзін. Па словах Хайдэна, прагрэс у праграмным забеспячэнні, напрыклад, уключэнне большай колькасці тыпаў матэрыялаў, зрабіў інструменты праектавання прасцейшымі, таму нават «непадрыхтаваныя» могуць працаваць з праграмным забеспячэннем.
Пасля таго, як Ford змог прадэманстраваць карыснасць інструментаў і прыстасаванняў, надрукаваных з дапамогай 3D-друку, Хайдэн заявіў, што наступным крокам для кампаніі будзе вырашэнне праблемы са складам запасных частак. Замест таго, каб захоўваць сотні дэталяў, 3D-прынтары будуць выкарыстоўвацца для іх друку па меры іх замовы. Пасля гэтага Ford, як чакаецца, убачыць, які ўплыў гэтая тэхналогія можа аказаць на вытворчасць дэталяў.
Іншыя аўтамабільныя кампаніі ўжо выкарыстоўваюць інструменты 3D-друку ў вынаходлівых спосабах. Ultimaker прыводзіць прыклады інструментаў, якія Volkswagen выкарыстоўвае на сваім заводзе ў Палмеле, Партугалія:
Выраблены на 3D-прынтары Ultimaker, інструмент выкарыстоўваецца для кіравання размяшчэннем нітаў падчас размяшчэння колаў на зборачным заводзе Volkswagen у Партугаліі.
Калі гаворка ідзе пра пераасэнсаванне вытворчасці аўтамабіляў, іншыя думаюць значна шырэй. Кевін Чынгер з Divergent3D — адзін з іх.
Чынгер хоча пераасэнсаваць спосаб стварэння аўтамабіляў. Ён хоча стварыць новы падыход з выкарыстаннем перадавых камп'ютэрных мадэляў і адміністрацыйнай апрацоўкі, каб стварыць шасі, якія лягчэйшыя за традыцыйныя рамы, утрымліваюць менш дэталяў, забяспечваюць больш высокую прадукцыйнасць і таннейшыя ў вытворчасці. Divergent3D прадэманстравала свае шасі, надрукаваныя на 3D-прынтары, на стэндзе SLM Solutions Group AG на выставе Formnext.
Шасі, надрукаванае на машыне SLM 500, складаецца з самафіксуючыхся вузлоў, якія пасля друку злучаюцца разам. Прадстаўнікі Divergent3D сцвярджаюць, што такі падыход да праектавання і зборкі шасі можа зэканоміць 250 мільёнаў долараў, ліквідуючы выдаткі на інструменты і скарачаючы колькасць дэталяў на 75 працэнтаў.
Кампанія спадзяецца прадаць гэты тып вытворчай адзінкі аўтавытворцам у будучыні. Divergent3D і SLM усталявалі цеснае стратэгічнае партнёрства для дасягнення гэтай мэты.
«Senior Flexonics» — кампанія, якая не вельмі вядомая шырокай публіцы, але яна з'яўляецца буйным пастаўшчыком кампанентаў для кампаній аўтамабільнай, дызельнай, медыцынскай, нафтагазавай і энергетычнай прамысловасці. Прадстаўнікі кампаніі сустрэліся з прадстаўнікамі GKN Powder Metallurgy ў мінулым годзе, каб абмеркаваць магчымасці 3D-друку, і яны падзяліліся сваімі гісторыямі поспеху на Formnext 2018.
Кампаненты, перапрацаваныя для выкарыстання пераваг аддаемага адпрацоўвання, - гэта ўпускныя і выпускныя клапаны для ахаладжальнікаў рэцыркуляцыі выхлапных газаў для камерцыйных грузавікоў, як на шашы, так і па-за ёй. Advanced Flexonics зацікаўлена ў тым, ці існуюць больш эфектыўныя спосабы стварэння прататыпаў, якія могуць вытрымаць рэальныя выпрабаванні і, магчыма, масавую вытворчасць. Маючы шматгадовы вопыт вытворчасці дэталяў для аўтамабільнай і прамысловай прамысловасці, GKN мае глыбокае разуменне функцыянальнай парыстасці металічных дэталяў.
Апошняе важна, бо многія інжынеры лічаць, што для дэталяў пэўных прамысловых транспартных сродкаў патрабуецца шчыльнасць 99%. У многіх з гэтых ужыванняў гэта не так, па словах генеральнага дырэктара EOS Адрыяна Кеплера, што пацвярджае пастаўшчык машынабудаўнічых тэхналогій і партнёр.
Пасля распрацоўкі і выпрабавання дэталяў з нержавеючай сталі EOS 316L VPro, кампанія Senior Flexonics выявіла, што адытыўна вырабленыя дэталі адпавядаюць пастаўленым мэтам і могуць быць выраблены хутчэй, чым адлітыя дэталі. Напрыклад, партал можна надрукаваць на 3D-прынтары за 70% часу ў параўнанні з працэсам ліцця. На прэс-канферэнцыі ўсе ўдзельнікі праекта прызналі, што гэта мае вялікі патэнцыял для будучай серыйнай вытворчасці.
«Вам трэба пераасэнсаваць, як вырабляюцца дэталі», — сказаў Кеплер. «Вам трэба па-іншаму паглядзець на вытворчасць. Гэта не адліўкі і не поковкі».
Для многіх у галіне адміністрацыйнага вытворчасці святым Граалем з'яўляецца шырокае распаўсюджванне тэхналогіі ў умовах масавай вытворчасці. У вачах многіх гэта азначала б поўнае прыняцце.
Тэхналогія AM выкарыстоўваецца для вытворчасці гэтых уваходных і выпускных клапанаў для ахаладжальнікаў рэцыркуляцыі выхлапных газаў для камерцыйных грузавікоў. Вытворца гэтых прататыпаў, Senior Flexonics, вывучае іншыя магчымасці выкарыстання 3D-друку ўнутры сваёй кампаніі.
Маючы гэта на ўвазе, распрацоўшчыкі матэрыялаў, праграмнага забеспячэння і машын старанна працуюць над стварэннем прадуктаў, якія дазваляюць гэта рабіць. Вытворцы матэрыялаў імкнуцца ствараць парашкі і пластмасы, якія могуць адпавядаць чаканням адносна прадукцыйнасці з паўтаральнасцю. Распрацоўшчыкі праграмнага забеспячэння спрабуюць пашырыць свае базы дадзеных матэрыялаў, каб зрабіць мадэляванне больш рэалістычным. Машынабудаўнікі распрацоўваюць ячэйкі, якія працуюць хутчэй і маюць большы дыяпазон вытворчасці, каб адначасова змясціць больш дэталяў. Праца яшчэ прадугледжана, але ёсць вялікі ажыятаж адносна будучыні адытыўнай вытворчасці ў рэальным свеце.
«Я працую ў гэтай галіне ўжо 20 гадоў, і ўвесь гэты час я пастаянна чуў: «Мы вось-вось укаранім гэтую тэхналогію ў вытворчым асяроддзі». Таму мы чакалі і чакалі», — сказаў дырэктар Цэнтра кампетэнцый па адытыўнай вытворчасці UL. Пол Бэйтс, менеджэр і прэзідэнт групы карыстальнікаў адытыўнай вытворчасці, сказаў: «Але я думаю, што мы нарэшце дайшлі да таго моманту, калі ўсё сыходзіцца ў адно цэлае, і гэта адбываецца».
Дэн Дэвіс — галоўны рэдактар ​​часопіса The FABRICATOR, найбуйнейшага ў галіны часопіса па металаапрацоўцы і фармаванні, а таксама яго сястрынскіх выданняў STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal і The Welder. Ён працуе над гэтымі выданнямі з красавіка 2002 года.
У справаздачы аб адытыўных вытворчых працэсах асноўная ўвага надаецца выкарыстанню тэхналогій адытыўнай вытворчасці ў рэальных умовах вытворчасці. Сёння вытворцы выкарыстоўваюць 3D-друк для вырабу інструментаў і прыстасаванняў, а некаторыя нават выкарыстоўваюць адытыўнае вытворчасць для масавай вытворчасці. Іх гісторыі будуць прадстаўлены тут.