Aduprendu l'arnesi di u software 3D Spark, a squadra hà analizatu diversi fattori chì influenzanu i costi di pruduzzione. Certi di elli sò specifichi per e parte, mentre chì altri sò specifichi per i prucessi. Per esempiu, orientate e parte per minimizà i supporti è massimizà e superfici custruibili.
Simulendu e forze à una cerniera, sti strumenti ponu caccià materiale chì hà pocu effettu. Questu si traduce in una perdita di pesu di u 35%. Menu materiale significa ancu tempi di stampa più veloci, riducendu ulteriormente i costi.
À dì a verità, ciò ch'elli stanu facendu ùn deve esse novu per nimu chì hè implicatu in a stampa 3D. Hà sensu urganizà a parte in modu ragiunevule. Avemu vistu materiale di scarto eliminatu in a stampa 3D è in a fabricazione tradiziunale. A cosa più interessante hè di utilizà strumenti chì aiutanu à automatizà sta ottimizazione. Ùn sapemu micca quantu costarà u software, è supponemu chì ùn sia micca destinatu à u mercatu di a stampa 3D dilettante. Ma dumandenduci ciò chì si pò fà, suspettemu chì cù un pocu di lubrificazione di u ghjinochju è di modellazione in u software dispunibule, si ponu ottene risultati simili.
In teoria, qualsiasi strumentu chì pò fà analisi à elementi finiti duveria esse capace di determinà u materiale da rimuovere. Avemu nutatu chì i fabricatori d'automobili utilizanu a stampa 3D.
"Simulendu e forze à a cerniera, sti strumenti ponu caccià materiale chì ùn hà micca un impattu significativu. Ùn sò micca un ingegnere, ma aghju lettu questu è aghju pensatu à l'Analisi di l'Elementi Finiti. Dopu t'aghju vistu in a penultima frase. L'aghju mintuvatu. Benintesa i fabricatori d'automobili a facenu digià. Cumparemu cumu? Stu mudellu furnisce forza in emergenza è ancu in usu nurmale?"
Ogni spigolo, valle è filetto richiede tempu di macchina è usura di l'utensili. Certi cambiamenti supplementari di l'utensili ponu esse necessarii, è quandu si travaglia nantu à una superficia diversa, i pezzi ponu avè bisognu di esse machinati è riattaccati per metteli in un orientamentu chì pò fà parechje tasche - s'elli ponu avè un utensile raghjonevule tuttu intornu.
Pensu chì pudete aduprà una macchina cù più gradi di libertà per girà a parte à u megliu angulu... Ma à quale costu ?
A stampa 3D di solitu ùn hà micca tali restrizioni di forma, rendendu e parti cumplesse facili cum'è quelle semplici.
Da l'altra parte, u vantaghju di a machinazione sottrattiva tradiziunale hè chì u materiale tende à esse isotropicu, hè ugualmente forte in ogni direzzione, è senza piani interni, ùn avete micca da preoccupassi di una mala legatura per via di una mala sinterizzazione. Hè ancu pussibule di passà per un laminatoio (un passu economicu) per dà una bona struttura di granu.
Tutti i metudi di stampa 3D anu limitazioni di forma. Ancu e parte di SLM. Cum'è si puderebbe pensà, a natura isotropica di SLM ùn importa micca veramente. E macchine è i prucessi aduprati ogni ghjornu danu risultati assai consistenti.
Tuttavia, u prezzu stessu hè un'altra bestia. In l'industria aerospaziale, a stampa 3D hè difficiule per esse veramente cumpetitiva.
Diceraghju chì l'industria aerospaziale hè unu di i pochi lochi induve u costu di a stampa 3D in metallo pò esse ghjustificatu. I costi di fabricazione iniziali sò una piccula frazione di u costu di un pruduttu aerospaziale, è u pesu hè cusì impurtante chì hè faciule truvà un usu per ellu. In paragone cù i costi altissimi di l'assicurazione di qualità per e parti cumposte, un prucessu di stampa qualificatu è un'ispezione di dimensioni critiche ponu furnisce risparmi reali è una boccata d'aria fresca.
L'esempiu u più evidente hè tuttu ciò chì hè stampatu in i motori à razzi oghje. Pudete eliminà parechji punti di qualità insatisfacente in pipelines cumplessi riducendu e perdite è u pesu di a linea di ritornu. Credu chì certi ugelli di u mutore sò stampati in 3D (forse superdraco?). Mi ricordu vagamente di nutizie di qualchì tipu di staffa metallica stampata nantu à l'aerei di linea Boeing.
Prudutti cum'è i novi jammers di a Marina è altri novi sviluppi ponu avè parechje staffe stampate in 3D. U vantaghju di e parti ottimizzate per a topologia hè chì l'analisi di a resistenza hè integrata in u prucessu di cuncepimentu è l'analisi di a fatica hè direttamente ligata à ella.
Tuttavia, ci vulerà un pocu di tempu prima chì cose cum'è DMLS si sparghjinu veramente in l'automobile è in a fabricazione. U pesu importa assai menu.
Un'applicazione induve funziona bè hè in i cullettori idraulici/pneumatici. A capacità di fà canali curvi è cavità per a pellicola termoretraibile hè assai utile. Inoltre, per scopi di certificazione, duvete sempre fà una prova di stress di 100%, dunque ùn avete micca bisognu di un grande fattore di sicurezza (u stress hè abbastanza altu in ogni modu).
U prublema hè chì parechje cumpagnie si vantanu di avè una stampante SLM, ma poche sanu cumu aduprà. Queste stampanti sò aduprate solu per a prototipazione rapida è sò inattive a maiò parte di u tempu. Siccomu questu hè sempre cunsideratu un novu duminiu, si prevede chì e stampanti si deprezzeranu cum'è u latte è devenu esse rottamate in 5 anni. Questu significa chì, mentre u costu reale pò esse assai bassu, ottene un prezzu decente per un travagliu di pruduzzione hè veramente difficiule.
Inoltre, a qualità di stampa dipende da a cunduttività termica di u materiale, ciò chì significa chì l'aluminiu tende à creà una rugosità superficiale chì pò purtà à prestazioni di fatica fastidiose (micca chì un manifold ne abbia bisognu se state cuncependu per quessa). Inoltre, mentre chì TiAlV6 stampa eccellentemente è hà proprietà di resistenza megliu cà u gradu di basa 5, l'aluminiu hè principalmente dispunibule cum'è AlSi10Mg, chì ùn hè micca a lega più forte. T6, mentre hè adattatu per fusioni di u listessu materiale, ùn hè micca adattatu per e parti SLM. Scalmaloy hè di novu ottimu ma difficiule da licenzià, pochi l'offrenu, pudete ancu aduprà Ti cù pareti più sottili.
A maiò parte di l'imprese anu ancu bisognu di un bracciu è di una gamba, 20 campioni, è u vostru primu figliolu per processà a parte stampata. Mentre funziunalmente hè essenzialmente listessu cum'è i getti machinati chì anu pigliatu sumeri è centesimi per fà per anni, pensanu chì e parti stampate sò magiche è i clienti pensanu chì anu tasche prufonde. Inoltre, l'imprese certificate AS9100 ùn sò generalmente micca à cortu di travagliu è piacenu fà ciò chì anu fattu per un bellu pezzu è sanu chì ponu fà soldi da questu è ponu fà lu senza esse accusati di un incidente aereu.
Cusì sì: l'industria aerospaziale pò prufittà di e parti SLM, è alcune di elle ne beneficianu, ma l'idiosincrasie di l'industria è di e cumpagnie chì furniscenu u serviziu sò bluccate in l'anni 70, ciò chì rende e cose un pocu più difficili. L'unicu veru sviluppu hè u mutore, induve l'iniettori di carburante stampati sò diventati cumuni. Per noi personalmente, a lotta per a furnitura cù ASML hè una battaglia in salita.
Tubu di scaricu per a stampa 3D in acciaio inox P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Altri fattori assuciati à i costi di machinazione sò a gestione di e perdite di refrigerante per via di scheggiature è evaporazione. Inoltre, i trucioli devenu esse trattati. Ogni riduzione di trucioli in a pruduzzione di massa pò purtà à risparmi sustanziali.
Questu hè spessu chjamatu cuncepimentu topologicu, è cum'è pudete induvinà, hè un altru livellu d'analisi in più di FEA. Hè statu veramente pigliatu piede solu in l'ultimi anni, postu chì l'arnesi sò diventati più accessibili.
Ogni volta chì vedi u nome Fraunhofer, hè brevettatu è a cumunità di i creatori serà pruibita di utilizallu per un bellu pezzu.
In altre parolle: avemu inventatu un novu modu per assicurà chì a vostra vittura sia rimpiazzata appena a vostra garanzia scade.
Ùn vecu micca a cunnessione trà e cerniere di e porte più leggere è una cuspirazione maligna chì ti face ghjittà tutta a vittura in a spazzatura?
L'analisi di a vita à fatica hè una cosa; sè ottimisate solu a resistenza di u materiale, finirete per avè una parte chì ùn funziona micca.
Ancu s'elli l'anu cuncipitu cusì deliberatamente indebulitu, ùn si stancherà micca prestu dopu à a fine di a garanzia, hè solu una cerniera, ma hè nova, è hè improbabile chì duverete ghjittà via tutta a vittura... ci serà una vittura di rimpiazzamentu durante a vita di a vittura, perchè in generale hè sempre bona, ma quella parte di rimpiazzamentu economica/facile hè usurata - nunda di novu in questu...
In pratica, per assicurassi ch'ellu rispetti i standard di sicurezza ecc., hè probabilmente sempre assai riprogettatu, cum'è a maiò parte di i telai / carrozzerie / sedili di l'auto, per via di e sollecitazioni ch'ellu sperimenterà in l'usu nurmale. . puntu di vendita, salvu chì ùn sia richiestu da a lege in a vostra zona.
«Hè solu una cerniera», ma hè ancu un esempiu di cuncepimentu di una parte per una vita specifica. Quandu hè applicata à u restu di a vostra vittura, a vostra vittura si trasformerà in un clunker cù u tempu.
U scandalu hè u risultatu di a so frequente prutezzione di brevetti (MP3, vecu!).
Tutta l'ecunumia di i Stati Uniti hè custruita annantu à un tale "chip". Sicondu certi standard funziona :-/.
Fraunhofer hà fattu assai scienza. Micca solu ricerca applicata, ma ancu fundamentale. Tuttu custa soldi. Sè vo vulete fà lu senza brevetti è licenze, avete bisognu di dà li più finanziamenti guvernamentali. Cù licenze è brevetti, e persone in altri paesi sustenenu ancu una parte di u costu perchè ancu elli beneficianu di a tecnulugia. Inoltre, tutti questi studii sò assai impurtanti per mantene a cumpetitività di l'industria.
Sicondu u so situ web, una parte di a vostra tassa hè intornu à u 30% (Grundfinanzierung), u restu vene ancu da fonti dispunibili per altre cumpagnie. U redditu di brevetti hè probabilmente una parte di quellu 70%, dunque sè ùn ne tenete micca contu, ci serà menu sviluppu o più tasse.
Per qualchì ragione scunnisciuta, l'acciaiu inox hè pruibitu è ​​impopulare per i cumpunenti di a carrozzeria, di u mutore, di a trasmissione è di e sospensioni. L'acciaiu inox si pò truvà solu in certi tubi di scaricu cari, serà una schifezza cum'è l'AISI 410 martensiticu, sè vulete un scaricu bonu è durevule duverete aduprà l'AISI 304/316 voi stessu per fà qualcosa di simile.
Cusì tutti i buchi in tali pezzi finiranu per esse intasati da terra bagnata è i pezzi cuminceranu à arrugginisce assai prestu. Siccomu u pezzu hè cuncipitu per u pesu u più bassu pussibule, ogni ruggine u renderà subitu troppu debule per u travagliu. Saresti furtunatu s'è quella parte fussi solu una cerniera di porta, o qualchì rinforzu o leva interna menu impurtante. Sè avete qualchì pezzu di sospensione, pezzu di trasmissione o qualcosa di simile, site in grossi guai.
PS: Qualchissia cunnosce una vittura in acciaio inox chì hè stata esposta à l'umidità, à u sbrinamentu è à a sporcizia in tutta a so carrozzeria è in a maiò parte di ella ? Tutti i bracci di sospensione, l'alloggiamenti di i ventilatori di u radiatore, ecc. ponu esse acquistati à qualsiasi prezzu. Cunnoscu a DeLorean, ma sfurtunatamente hà solu pannelli esterni in acciaio inox è micca tutta a struttura di a carrozzeria è altri dettagli impurtanti.
Pagheraghju di più per una vittura cù una carrozzeria/telaio/sospensione/sistema di scaricu in acciaio inox, ma questu significa un svantaghju di prezzu. U materiale ùn hè micca solu più caru, ma ancu più difficiule da modellà è saldà. Dubitu chì i blocchi motore è e teste in acciaio inox abbianu sensu.
Hè ancu assai difficiule. Sicondu i standard d'oghje di l'ecunumia di carburante, ùn ci hè micca benefiziu per l'acciaiu inox. Ci vulerà decennii per cumpensà u costu di carbone di una vittura fatta principalmente d'acciaiu inox per ricuperà i benefici di durabilità di u materiale.
Perchè pensate cusì ? L'acciaiu inox hà a listessa densità ma hè ligeramente più forte. (AISI 304 - 8000 kg/m^3 è 500 MPa, 945 - 7900-8100 kg/m^3 è 450 MPa). Cù u listessu spessore di lamiera, un corpu d'acciaiu inox hà u listessu pesu chè un corpu d'acciaiu nurmale. È ùn avete micca bisognu di pitturalli, dunque nisun primer/pittura/vernice supplementari.
Iè, certe vitture sò fatte d'aluminiu o ancu di titaniu, dunque sò più ligere, ma sò soprattuttu in u segmentu di u mercatu di alta gamma è i cumpratori ùn anu micca prublemi à cumprà vitture nove ogni annu. Inoltre, l'aluminiu arrugginisce ancu, in certi casi ancu più veloce di l'acciaiu.
L'acciaiu inox ùn hè micca più difficiule da modellà è saldà. Hè unu di i materiali più faciuli da saldà, è per via di a so duttilità più alta chè l'acciaiu regulare, pò esse modellatu in forme più cumplesse. Cercate pentole, lavandini è altri stampaggi in acciaio inox chì sò largamente dispunibili. Un grande lavandinu in acciaio inox AISI 304 costa assai menu è hè furmatu in modu più intricatu chè qualsiasi parafango anteriore stampatu da quella povera lamina d'acciaiu. Pudete facilmente furmà parti di carrozzeria aduprendu acciaio inox di alta qualità nantu à stampi regulari è i stampi dureranu più. In l'Unione Soviètica, alcune persone chì travagliavanu in fabbriche di vitture qualchì volta fabbricavanu parti di carrozzeria in acciaio inox nantu à l'attrezzature di fabbrica per rimpiazzà e so vitture. Pudete ancu truvà a vechja Volga (GAZ-24) cù un fondu, un bagagliaio o ali fatte d'acciaiu inox. Ma questu hè diventatu impussibile dopu à u crollu di l'Unione Soviètica. Ùn sò micca perchè è cumu, è avà nimu accunsentirà à fà soldi per voi. Ùn aghju ancu intesu parlà di parti di carrozzeria in acciaio inox fatte in fabbriche occidentali o di u terzu mondu. Tuttu ciò ch'aghju pussutu truvà era una jeep in acciaio inox, ma à propositu, i pannelli in acciaio inox sò stati riprudutti à manu, micca di fabbrica. Ci hè ancu una storia di fan di WV Golf Mk2 chì cercanu di urdinà un lottu di parafanghi in acciaio inox da i pruduttori di aftermarket cum'è Klokkerholm, chì di solitu li facenu d'acciaio puru. Tutti questi pruduttori anu subitu è ​​rudemente tagliatu ogni discussione nantu à questu tema, senza mancu parlà di u prezzu. Cusì ùn si pò mancu urdinà nunda per soldi in questu duminiu. ancu in massa.
D'accordu, hè per quessa chì ùn aghju micca mintuvatu u mutore in a lista. A ruggine ùn hè certamente micca u prublema principale di u mutore.
L'acciaiu inox hè più caru, iè, ma a carcassa in acciaio inox ùn hà micca bisognu d'esse pittata. U costu di una parte di carrozzeria pittata hè assai più altu ch'è a parte stessa. Cusì, una carcassa in acciaio inox pò esse più economica chè una arrugginita, è durerà guasi per sempre. Basta à rimpiazzà i boccole è i giunti di gomma usurati di u vostru veiculu è ùn averete micca bisognu di cumprà una vittura nova. Quandu hà sensu, pudete ancu rimpiazzà u mutore cù qualcosa di più efficiente o ancu elettricu. Nisun sprecu, nisuna perturbazione ambientale inutile quandu si custruiscenu vitture nove o si utilizanu quelle vechje. Ma per qualchì ragione, questu metudu ecologicu ùn hè micca in e liste di l'ecologisti è di i pruduttori.
À a fine di l'anni 1970, l'artigiani in Filippine anu fabbricatu à manu novi pezzi di carrozzeria in acciaio inox per i Jeepney. Eranu inizialmente custruiti da jeep rimasti da a Seconda Guerra Mundiale è a Guerra di Corea, ma intornu à u 1978 sò stati tutti tagliati fora perchè pudianu allungà a parte posteriore per accoglie parechji passageri. Cusì anu avutu à custruisce di novi da zero è aduprà acciaio inox per impedisce à a carrozzeria di arrugginisce. Nantu à un'isula circundata da acqua salata, questu hè bonu.
A lamiera d'acciaio inox ùn hà micun materiale equivalente à l'acciaio HiTen. Questu hè cruciale per a sicurezza, ricordatevi di i primi testi euroNCAP nantu à e vitture cinesi chì ùn anu micca utilizatu stu tipu d'acciaio speciale. Per e parti cumplesse, nunda ùn batte a ghisa GS: economica, cù alte proprietà di fusione è resistenza à a ruggine. L'ultimu chiodu in a bara hè u prezzu. L'acciaio inox hè veramente caru. Usanu l'esempiu di una vittura sportiva per una bona ragione induve u costu ùn importa micca, ma per VW in alcun modu.
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