Използвайки инструментите на софтуера 3D Spark, екипът анализира различни фактори, които влияят върху производствените разходи. Някои от тях са специфични за частите, докато други са специфични за процесите. Например, ориентирането на частите е така, че да се минимизират опорите и да се увеличат максимално повърхностите за изграждане.
Чрез симулиране на сили в панта, тези инструменти могат да премахват материал, който има малък ефект. Това води до 35% загуба на тегло. По-малкото количество материал означава и по-бързо време за печат, което допълнително намалява разходите.
Честно казано, това, което правят, не би трябвало да е ново за всеки, който се занимава с 3D печат. Има смисъл детайлът да се подреди по разумен начин. Виждали сме как се премахват отпадъчни материали при 3D печат и традиционно производство. Най-интересното е да се използват инструменти, които помагат за автоматизирането на тази оптимизация. Не знаем колко ще струва софтуерът и предполагаме, че не е насочен към пазара на 3D печат за любители. Но чудейки се какво може да се направи, подозираме, че с известно смазване на коляното и моделиране в наличния софтуер можете да получите подобни резултати.
На теория, всеки инструмент, който може да извършва анализ на крайни елементи, би трябвало да може да определи материала, който ще бъде отстранен. Забелязахме, че автомобилните производители използват 3D печат.
„Чрез симулиране на сили в пантата, тези инструменти могат да премахват материал, който няма значително въздействие. Не съм инженер, но прочетох това и си помислих за анализ на крайни елементи. После те видях в предпоследното изречение. Споменах го. Разбира се, че автомобилните производители вече го правят. Сравняваме ли как? Този модел осигурява ли сила при аварийни ситуации, както и при нормална употреба?“
Всеки ръб, вдлъбнатина и заобляне изискват машинно време и износване на инструмента. Може да са необходими допълнителни смени на инструмента, а когато се работи върху различна повърхност, може да се наложи частите да бъдат обработени машинно и повторно закрепени, за да се приведат в ориентация, която може да създаде множество джобове – стига да могат да имат подходящ инструмент навсякъде.
Мисля, че бихте могли да използвате машина с повече степени на свобода, за да завъртите детайла под най-добрия ъгъл... Но на каква цена?
3D печатът обикновено няма такива ограничения за формата, което прави сложните части толкова лесни, колкото и простите.
От друга страна, предимството на традиционната субтрактивна обработка е, че материалът е изотропен, еднакво здрав във всяка посока и без вътрешни плоски повърхности, не е нужно да се притеснявате за лошо свързване поради лошо синтероване. Възможно е също така да се премине през валцова мелница (евтина стъпка), за да се получи добра зърнеста структура.
Всички методи за 3D печат имат ограничения на формата. Дори части от SLM. Както може би си мислите, изотропната природа на SLM няма значение. Машините и процесите, използвани ежедневно, дават много постоянни резултати.
Самото ценообразуване обаче е друг проблем. В аерокосмическата индустрия 3D печатът е трудно да бъде наистина конкурентен.
Бих казал, че аерокосмическата индустрия е едно от малкото места, където цената на 3D печатане на метал може да бъде оправдана. Първоначалните производствени разходи са малка част от цената на аерокосмически продукт, а теглото е толкова важно, че е лесно да се намери приложение за него. В сравнение с облачно високите разходи за осигуряване на качеството на композитните части, квалифицираният процес на печат и критичната проверка на размерите могат да осигурят реални икономии на разходи и глътка свеж въздух.
Най-очевидният пример е всичко, което се отпечатва в ракетните двигатели днес. Можете да елиминирате много точки с незадоволително качество в сложни тръбопроводи, като същевременно намалите загубите и теглото във връщащата линия. Мисля, че някои дюзи на двигателите са 3D-принтирани (може би Superdraco?). Смътно си спомням новините за някакъв вид отпечатана метална скоба на самолетите на Boeing.
Продукти като новите радиозаглушители на ВМС и други нови разработки могат да имат много 3D-отпечатани скоби. Предимството на топологично оптимизираните части е, че анализът на якостта е интегриран в процеса на проектиране, а анализът на умората е пряко свързан с него.
Ще мине известно време обаче, преди неща като DMLS наистина да се наложат в автомобилната индустрия и производството. Теглото е от много по-малко значение.
Едно приложение, където работи добре, е в хидравличните/пневматичните колектори. Възможността за изработване на извити канали и кухини за свиваемо фолио е много полезна. Също така, за целите на сертифицирането, все още трябва да се направи 100% тест за напрежение, така че не е необходим голям коефициент на безопасност (напрежението така или иначе е доста високо).
Проблемът е, че много компании се хвалят, че имат SLM принтер, но малцина знаят как да го използват. Тези принтери се използват само за бързо прототипиране и през повечето време са бездействащи. Тъй като това все още се счита за нова област, се очаква принтерите да се амортизират като мляко и трябва да бъдат бракувани в рамките на 5 години. Това означава, че макар реалната цена да е много ниска, получаването на прилична цена за производствен проект е наистина трудно.
Също така, качеството на печат зависи от топлопроводимостта на материала, което означава, че алуминият е склонен да създава грапавост на повърхността, която може да доведе до досадни характеристики на умора (не че колекторът се нуждае от тях, ако проектирате за това). Освен това, докато TiAlV6 се печата отлично и има по-добри якостни свойства от базов клас 5, алуминият се предлага предимно като AlSi10Mg, което не е най-здравата сплав. T6, макар и подходящ за отливки от същия материал, не е подходящ за SLM части. Scalmaloy отново е чудесен, но е труден за лицензиране, малцина го предлагат, можете да използвате и Ti с по-тънки стени.
Повечето компании се нуждаят и от „ръка и крак“, 20 мостри и първородното ви дете, което да обработи отпечатаната част. Макар функционално това да е по същество същото като машинно обработените отливки, чието производство отнемаше много пари в продължение на години, те смятат, че отпечатаните части са магия, а клиентите - че имат дълбоки джобове. Също така, компаниите, сертифицирани по AS9100, обикновено не са в недостиг на работа и се радват да правят това, което правят от дълго време, и знаят, че могат да печелят пари от това и могат да го правят, без да бъдат обвинени в самолетна катастрофа.
Така че да: аерокосмическата индустрия може да се възползва от SLM частите и някои от тях го правят, но особеностите на индустрията и компаниите, които предоставят услугата, са заседнали в 70-те години, което прави нещата малко по-трудни. Единственото истинско развитие е двигателът, където печатните инжектори за гориво са станали нещо обичайно. За нас лично борбата за снабдяване с ASML е трудна битка.
Изпускателна тръба за 3D печат от неръждаема стомана P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Други фактори, свързани с разходите за машинна обработка, са управлението на загубите на охлаждаща течност поради отчупване и изпарение. Освен това, стружките трябва да бъдат обработени. Всяко намаляване на стружките при масово производство може да доведе до значителни икономии.
Това често се нарича топологичен дизайн и както може би се досещате, това е друго ниво на анализ, в допълнение към метода на крайните елементи (FEA). Наистина се разпространява едва през последните няколко години, тъй като инструментите стават по-достъпни.
Винаги, когато видите името Fraunhofer, то е патентовано и на общността на производителите ще бъде забранено да го използва за много дълго време.
С други думи: изобретихме нов начин да гарантираме, че ще получите подмяна на колата си веднага щом гаранцията ви изтече.
Не виждам връзка между по-леките панти на вратите и зъл заговор, който те кара да хвърлиш цялата си кола в кошчето?
Анализът на умората на материала е едно; ако оптимизирате само здравината на материала, ще получите част, която няма да работи.
Дори и да са го проектирали така умишлено отслабен, няма да се измори скоро след края на гаранцията, това е само панта, но е нова и е малко вероятно да се наложи да изхвърлите цялата кола... ще има резервна кола през целия ѝ живот, защото като цяло е още добра, но тази евтина/лесна за подмяна част е износена - нищо ново в това...
На практика, за да се гарантира, че отговаря на стандартите за безопасност и т.н., вероятно все още е сериозно преработен, както повечето рамки/каросери/седалки на автомобили, поради натоварванията, на които ще бъде подложен при нормална употреба. .. в точката на продажба, освен ако не се изисква от закона във вашия район.
„Това е просто панта“, но е и пример за проектиране на част за определен живот. Когато се приложи към останалата част от колата ви, тя ще се превърне в развалина с течение на времето.
Скандалът е резултат от честата им (MP3, разбирам!) патентна защита.
Цялата американска икономика е изградена върху такъв „чип“. По някои стандарти работи :-/.
Фраунхофер се е занимавал с много наука. Не само с приложни, но и с фундаментални изследвания. Всичко това струва пари. Ако искате да го правите без патенти и лицензи, трябва да им дадете повече държавно финансиране. С лицензите и патентите хората в други страни също поемат част от разходите, защото те също се възползват от технологията. Освен това всички тези изследвания са много важни за поддържане на конкурентоспособността на индустрията.
Според техния уебсайт, част от данъка ви е около 30% (Grundfinanzierung), останалата част също идва от източници, достъпни за други компании. Приходите от патенти вероятно са част от тези 70%, така че ако не вземете това предвид, ще има или по-малко развитие, или повече данъци.
По някаква неизвестна причина, неръждаемата стомана е забранена и непопулярна за компонентите на каросерията, двигателя, трансмисията и окачването. Неръждаемата стомана може да се намери само в някои скъпи ауспуси, тя ще бъде боклук като мартензитна AISI 410, ако искате добър, издръжлив ауспух, ще трябва сами да използвате AISI 304/316, за да направите нещо подобно.
Така че всички дупки в такива части в крайна сметка ще се запушат с мокра пръст и частите ще започнат да ръждясват много бързо. Тъй като частта е проектирана за възможно най-ниско тегло, всяка ръжда веднага ще я направи твърде слаба за работата. Ще имате късмет, ако тази част е просто панта на вратата или някаква по-маловажна вътрешна скоба или лост. Ако имате някакви части на окачването, части на трансмисията или нещо подобно, сте в голяма беда.
PS: Някой знае ли кола от неръждаема стомана, която е била изложена на влага, размразяване и мръсотия навсякъде и по-голямата част от каросерията си? Всички носачи на окачването, корпуси на вентилатори на радиатора и т.н. могат да се закупят на всяка цена. Знам за DeLorean, но за съжаление той има само външни панели от неръждаема стомана, а не цялата конструкция на каросерията и други важни детайли.
Бих платил повече за кола с каросерия/рама/окачване/изпускателна система от неръждаема стомана, но това означава ценови недостатък. Материалът е не само по-скъп, но и по-труден за формоване и заваряване. Съмнявам се, че блоковете и главите на двигателя от неръждаема стомана имат някакъв смисъл.
Освен това е много трудно. Според днешните стандарти за разход на гориво, неръждаемата стомана не предлага никакви предимства. Ще са необходими десетилетия, за да се компенсират въглеродните разходи на автомобил, изработен предимно от неръждаема стомана, за да се възвърнат предимствата на издръжливостта на материала.
Защо мислите така? Неръждаемата стомана има същата плътност, но е малко по-здрава. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 и 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 и 450 MPa). Със същата дебелина на листа, корпусът от неръждаема стомана има същото тегло като обикновен стоманен корпус. И не е необходимо да ги боядисвате, така че няма допълнителен грунд/боя/лак.
Да, някои автомобили са изработени от алуминий или дори титан, така че са по-леки, но те са предимно във високия пазарен сегмент и купувачите нямат проблем да купуват нови автомобили всяка година. Освен това, алуминият също ръждясва, в някои случаи дори по-бързо от стоманата.
Неръждаемата стомана по никакъв начин не е по-трудна за формоване и заваряване. Тя е един от най-лесните за заваряване материали и поради по-високата си пластичност от обикновената стомана, може да се формова в по-сложни форми. Търсете тенджери, мивки и други щамповани изделия от неръждаема стомана, които са широко достъпни. Голяма мивка от неръждаема стомана AISI 304 струва много по-малко и е с по-сложна форма от всеки преден калник, щампован от това лошо стоманено фолио. Можете лесно да формовате части от каросерията, използвайки висококачествена неръждаема стомана върху обикновени форми и формите ще издържат по-дълго. В Съветския съюз някои хора, работещи в автомобилни заводи, понякога са правили части от каросерията от неръждаема стомана на фабрично оборудване, за да заменят колите си. Все още можете да намерите старата Волга (ГАЗ-24) с дъно, багажник или крила, изработени от неръждаема стомана. Но това стана невъзможно след разпадането на Съветския съюз. Не знам защо и как, и сега никой няма да се съгласи да печели пари за вас. Също така не съм чувал части от каросерията от неръждаема стомана да се произвеждат в западни или третия свят фабрики. Всичко, което успях да намеря, беше джип от неръждаема стомана, но ЗАПОВЕСТ ОТ ВНИМАНИЕ, панелите от неръждаема стомана бяха възпроизведени ръчно, а не фабрично. Има и история за фенове на WV Golf Mk2, които се опитват да поръчат партида калници от неръждаема стомана от производители на резервни части като Klokkerholm, които обикновено ги правят от обикновена стомана. Всички тези производители веднага и грубо прекъсват всякакви разговори по тази тема, без дори да говорят за цената. Така че не можете да поръчате нищо за никакви пари в тази област. Дори на едро.
Съгласен съм, затова не споменах двигателя в списъка. Ръждата определено не е основният проблем на двигателя.
Неръждаемата стомана е по-скъпа, да, но корпусът от неръждаема стомана изобщо не е необходимо да се боядисва. Цената на боядисана част от каросерията е много по-висока от самата част. По този начин, корпусът от неръждаема стомана може да бъде по-евтин от ръждясал и ще издържи почти вечно. Просто сменете износените гумени втулки и съединения на автомобила си и няма да се налага да купувате нова кола. Когато е разумно, можете дори да смените двигателя с нещо по-ефективно или дори електрическо. Без отпадъци, без ненужно нарушаване на околната среда при изграждането на нови автомобили или експлоатацията на стари. Но по някаква причина този екологичен метод изобщо не е в списъците на еколозите и производителите.
В края на 70-те години на миналия век, майстори във Филипините ръчно изработвали нови части от неръждаема стомана за каросерията на Jeepney-тата. Първоначално те били построени от джипове, останали от Втората световна война и Корейската война, но около 1978 г. всички те били спрени от производство, защото задната им част можела да се разтегне, за да побере много пътници. Така че се наложило да се изградят нови от нулата и да се използва неръждаема стомана, за да се предотврати ръждата на каросерията. На остров, заобиколен от солена вода, това е добре.
Листовете от неръждаема стомана нямат еквивалентен материал на HiTen стоманата. Това е от решаващо значение за безопасността, спомнете си първите тестове на EuroNCAP върху китайски автомобили, които не използваха този вид специална стомана. За сложни части нищо не може да се сравни с чугуна GS: евтин, с високи леярски свойства и устойчивост на ръжда. Последният пирон в ковчега е цената. Неръждаемата стомана е наистина скъпа. Използват пример със спортен автомобил с основателна причина, където цената няма значение, но за VW в никакъв случай.
С използването на нашия уебсайт и услуги, вие изрично се съгласявате с поставянето на нашите бисквитки за ефективност, функционалност и реклама. Научете повече