Ved hjælp af værktøjerne i 3D Spark-softwaren analyserede teamet forskellige faktorer, der påvirker produktionsomkostningerne. Nogle af dem er specifikke for dele, mens andre er specifikke for processer. For eksempel orientering af dele for at minimere understøtninger og maksimere bygbare overflader.
Ved at simulere kræfter ved et hængsel kan disse værktøjer fjerne materiale, der har lille effekt. Dette resulterer i et vægttab på 35 %. Mindre materiale betyder også hurtigere printtider, hvilket yderligere reducerer omkostningerne.
For at være ærlig, burde det, de laver, ikke være nyt for nogen, der er involveret i 3D-printning. Det giver mening at arrangere delen på en rimelig måde. Vi har set spildmateriale fjernet i 3D-printning og traditionel fremstilling. Det mest interessante er at bruge værktøjer, der hjælper med at automatisere denne optimering. Vi ved ikke, hvor meget softwaren vil koste, og vi gætter på, at den ikke er rettet mod markedet for hobby 3D-printning. Men da vi spekulerer på, hvad der kan gøres, har vi mistanke om, at man med lidt knæ-smøring og modellering i tilgængelig software kan få lignende resultater.
I teorien burde ethvert værktøj, der kan udføre finite element-analyse, være i stand til at bestemme det materiale, der skal fjernes. Vi har bemærket, at bilproducenter bruger 3D-print.
"Ved at simulere kræfter ved hængslet kan disse værktøjer fjerne materiale, der ikke har en betydelig indflydelse. Jeg er ikke ingeniør, men jeg læste dette og tænkte på Finite Element Analysis. Så så jeg dig i den næstsidste sætning. Nævnte det. Selvfølgelig gør bilproducenter det allerede. Sammenligner vi hvordan? Yder denne model kraft i nødsituationer såvel som ved normal brug?"
Hver kant, dal og afrunding kræver maskintid og værktøjsslid. Yderligere værktøjsskift kan være nødvendige, og når man arbejder på en anden overflade, kan det være nødvendigt at bearbejde og fastgøre dele igen for at bringe dem i en retning, der kan danne flere lommer – hvis de kan have et rimeligt værktøj hele vejen rundt.
Jeg tror, ​​man kunne bruge en maskine med flere frihedsgrader til at dreje emnet til den bedste vinkel ... Men til hvilken pris?
3D-printning har normalt ingen sådanne formbegrænsninger, hvilket gør komplekse dele lige så nemme som simple.
På den anden side er fordelen ved traditionel subtraktiv bearbejdning, at materialet har en tendens til at være isotropisk, det er lige stærkt i alle retninger, og uden indvendige flader behøver man ikke bekymre sig om dårlig binding på grund af dårlig sintring. Det er også muligt at gå gennem et valseværk (et billigt trin) for at give det en god kornstruktur.
Alle 3D-printmetoder har formbegrænsninger. Selv dele af SLM. Som du måske tror, ​​betyder SLM's isotrope natur ikke rigtig noget. De maskiner og processer, der anvendes dagligt, giver meget ensartede resultater.
Prissætningen i sig selv er dog et andet bæst. I luftfartsindustrien er det svært at være virkelig konkurrencedygtig med 3D-print.
Jeg vil sige, at luftfartsindustrien er et af de få steder, hvor omkostningerne ved 3D-printning af metal kan retfærdiggøres. De indledende produktionsomkostninger er en lille brøkdel af omkostningerne ved et luftfartsprodukt, og vægten er så vigtig, at det er nemt at finde en anvendelse til den. Sammenlignet med de tårnhøje omkostninger ved kvalitetssikring af kompositdele kan en dygtig printproces og kritisk dimensionsinspektion give reelle omkostningsbesparelser og et frisk pust.
Det mest åbenlyse eksempel er alt, hvad der printes i raketmotorer i dag. Man kan eliminere mange punkter af utilfredsstillende kvalitet i komplekse rørledninger, samtidig med at man reducerer tab og vægt i returledninger. Jeg tror, ​​at nogle motordyser er 3D-printede (måske superdraco?). Jeg husker vagt nyheder om en slags printet metalbeslag på Boeing-passagerfly.
Produkter som flådens nye jammere og andre nye udviklinger kan have mange 3D-printede beslag. Fordelen ved topologioptimerede dele er, at styrkeanalyse er integreret i designprocessen, og udmattelsesanalyse er direkte knyttet til den.
Det vil dog vare et stykke tid, før ting som DMLS for alvor slår igennem inden for bilindustrien og produktionsindustrien. Vægt betyder meget mindre.
En anvendelse, hvor det fungerer godt, er i hydrauliske/pneumatiske manifolde. Muligheden for at lave buede kanaler og hulrum til krympefolie er meget nyttig. Til certificeringsformål skal man også stadig lave en 100% stresstest, så man behøver ikke en stor sikkerhedsfaktor (spændingen er alligevel ret høj).
Problemet er, at mange virksomheder praler af at have en SLM-printer, men få ved, hvordan man bruger den. Disse printere bruges kun til rapid prototyping og står det meste af tiden inaktive. Da dette stadig betragtes som et nyt område, forventes printerne at blive slidt op som mælk og bør skrottes inden for 5 år. Det betyder, at selvom den faktiske pris kan være meget lav, er det virkelig svært at få en anstændig pris for et produktionsjob.
Udskriftskvaliteten afhænger også af materialets termiske ledningsevne, hvilket betyder, at aluminium har tendens til at skabe overfladeruhed, der kan føre til irriterende udmattelsesegenskaber (ikke at en manifold har brug for dem, hvis du designer til det). Selvom TiAlV6 udskriver fremragende og har bedre styrkeegenskaber end basiskvalitet 5, er aluminium hovedsageligt tilgængeligt som AlSi10Mg, som ikke er den stærkeste legering. T6, selvom det er egnet til støbegods af samme materiale, er ikke egnet til SLM-dele. Scalmaloy er igen fantastisk, men svært at licensere; få tilbyder det, du kan også bruge Ti med tyndere vægge.
De fleste virksomheder har også brug for en arm og et ben, 20 prøver og dit første barn til at bearbejde den trykte del. Selvom det funktionelt set er det samme som de maskinbearbejdede støbegods, der har kostet penge og skillinger at lave i årevis, tror de, at de trykte dele er magiske, og kunderne tror, ​​de har dybe lommer. AS9100-certificerede virksomheder mangler generelt ikke job og nyder at gøre det, de har lavet i lang tid, og de ved, at de kan tjene penge på det og kan gøre det uden at blive beskyldt for et flystyrt.
Så ja: Luftfartsindustrien kan drage fordel af SLM-dele, og nogle af dem gør, men industriens særheder og de virksomheder, der leverer tjenesten, sidder fast i 70'erne, hvilket gør tingene lidt vanskeligere. Den eneste virkelige udvikling er motoren, hvor trykte brændstofindsprøjtningsdyser er blevet almindelige. For os personligt er kampen om forsyning med ASML en opadgående kamp.
Udstødningsrør til 3D-printning i rustfrit stål P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Andre faktorer forbundet med bearbejdningsomkostninger er håndtering af kølevæsketab på grund af afskalning og fordampning. Derudover skal spånerne bearbejdes. Enhver spånreduktion i masseproduktion kan resultere i betydelige besparelser.
Dette kaldes ofte topologidesign, og som du måske kan gætte, er det et andet analyseniveau oven i FEA. Det er først for alvor blevet populært i de seneste par år, efterhånden som værktøjerne er blevet mere tilgængelige.
Når du ser navnet Fraunhofer, er det patenteret, og producentmiljøet vil blive forbudt at bruge det i meget lang tid.
Med andre ord: Vi har opfundet en ny måde at sikre, at du får din bil udskiftet, så snart din garanti udløber.
Jeg kan ikke se sammenhængen mellem lettere dørhængsler og en ondskabsfuld sammensværgelse, der får dig til at smide hele din bil i skraldespanden?
Analyse af udmattelseslevetiden er én ting; hvis du kun optimerer materialets styrke, ender du med en del, der ikke fungerer.
Selv hvis de har designet den så bevidst svækket, vil den ikke blive træt kort efter garantiens udløb. Det er kun et hængsel, men den er ny, og det er usandsynligt, at du bliver nødt til at smide hele bilen ud ... der kommer en erstatningsbil i løbet af bilens levetid, fordi den generelt stadig er god, men den billige/nemme reservedel er slidt op – intet nyt ved det ...
I praksis er den sandsynligvis stadig kraftigt omkonstrueret for at sikre, at den opfylder sikkerhedsstandarder osv., ligesom de fleste bilstel/karosserier/sæder, på grund af de belastninger, den vil opleve ved normal brug. . salgssted, medmindre det er påkrævet ved lov i dit område.
"Det er bare et hængsel", men det er også et eksempel på at designe en del til en specifik levetid. Når det anvendes på resten af ​​din bil, vil din bil over tid blive til et vrag.
Skandalen er resultatet af deres hyppige (MP3, ser jeg!) patentbeskyttelse.
Hele den amerikanske økonomi er bygget på sådan en "chip". Efter nogle standarder fungerer det :-/.
Fraunhofer lavede en masse videnskab. Ikke kun anvendt, men også grundforskning. Det koster alt sammen penge. Hvis man vil gøre det uden patenter og licenser, skal man give dem mere statslig finansiering. Med licenser og patenter bærer folk i andre lande også en del af omkostningerne, fordi de også drager fordel af teknologien. Derudover er alle disse undersøgelser meget vigtige for at opretholde industriens konkurrenceevne.
Ifølge deres hjemmeside er en del af din skat omkring 30% (Grundfinanzierung), resten kommer også fra kilder, der er tilgængelige for andre virksomheder. Patentindtægter er sandsynligvis en del af de 70%, så hvis du ikke tager højde for det, vil der enten være mindre udvikling eller mere skat.
Af en eller anden ukendt grund er rustfrit stål forbudt og upopulært til karosseri-, motor-, transmissions- og affjedringskomponenter. Rustfrit stål findes kun i nogle dyre udstødningsrør, det vil være noget lort som martensitisk AISI 410. Hvis du vil have en god og holdbar udstødning, skal du selv bruge AISI 304/316 til at lave sådan noget.
Så alle hullerne i sådanne dele vil med tiden blive tilstoppet med våd jord, og delene vil begynde at ruste meget hurtigt. Fordi delen er designet til den lavest mulige vægt, vil enhver rust straks gøre den for svag til jobbet. Du ville være heldig, hvis den del bare var et dørhængsel eller en mindre vigtig indvendig afstivning eller et håndtag. Hvis du har dele til affjedringen, transmissionen eller noget lignende, er du i store problemer.
PS: Kender nogen til en bil i rustfrit stål, der har været udsat for fugt, afisning og snavs over det meste af dens karrosseri? Alle bærearme, kølerblæserhuse osv. kan købes til enhver pris. Jeg kender til DeLorean, men desværre har den kun udvendige paneler i rustfrit stål og ikke hele karrosseristrukturen og andre vigtige detaljer.
Jeg ville betale mere for en bil med et karrosseri/stel/affjedring/udstødningssystem i rustfrit stål, men det betyder en prisulempe. Materialet er ikke kun dyrere, men også vanskeligere at støbe og svejse. Jeg tvivler på, at motorblokke og topstykker i rustfrit stål giver nogen mening.
Det er også meget svært. Med nutidens brændstoføkonomiske standarder er der ingen fordel ved rustfrit stål. Det vil tage årtier at udligne kulstofomkostningerne ved en bil, der hovedsageligt er lavet af rustfrit stål, for at genvinde materialets holdbarhedsfordele.
Hvorfor tror du det? Rustfrit stål har samme densitet, men er en smule stærkere. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 og 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 og 450 MPa). Med samme pladetykkelse har et rustfri stållegeme samme vægt som et normalt stållegeme. Og du behøver ikke at male dem, så der er ingen ekstra grunder/maling/lak.
Ja, nogle biler er lavet af aluminium eller endda titanium, så de er lettere, men de er mest i high-end-segmentet, og købere har ingen problemer med at købe nye biler hvert år. Derudover ruster aluminium også, i nogle tilfælde endda hurtigere end stål.
Rustfrit stål er på ingen måde sværere at støbe og svejse. Det er et af de nemmeste materialer at svejse, og på grund af dets højere duktilitet end almindeligt stål kan det støbes til mere komplekse former. Hold øje med gryder, vaske og andre prægede materialer i rustfrit stål, der er bredt tilgængelige. En stor vask i rustfrit stål AISI 304 koster meget mindre og er mere indviklet formet end nogen forskærm præget af den dårlige stålfolie. Du kan nemt forme karrosseridele ved hjælp af rustfrit stål af høj kvalitet på almindelige forme, og formene vil holde længere. I Sovjetunionen lavede nogle mennesker, der arbejdede på bilfabrikker, nogle gange karrosseridele i rustfrit stål på fabriksudstyr for at erstatte deres biler. Du kan stadig finde den gamle Volga (GAZ-24) med en bund, bagagerum eller vinger lavet af rustfrit stål. Men dette blev umuligt efter Sovjetunionens sammenbrud. Jeg ved ikke hvorfor og hvordan, og nu vil ingen gå med til at tjene penge for dig. Jeg har heller ikke hørt om karrosseridele i rustfrit stål, der bliver fremstillet på vestlige eller tredjeverdensfabrikker. Alt jeg kunne finde var en jeep i rustfrit stål, men SANKT, panelerne i rustfrit stål var reproduceret i hånden, ikke fra fabrikken. Der er også en historie om fans af Golf Mk2 i Vestlige Virginia, der forsøgte at bestille et parti skærme i rustfrit stål fra eftermarkedsproducenter som Klokkerholm, der normalt laver dem af almindeligt stål. Alle disse producenter afbrød øjeblikkeligt og uhøfligt enhver snak om dette emne, ikke engang prisen. Så man kan ikke engang bestille noget for nogen penge i dette område. Selv i store mængder.
Enig, det er derfor jeg ikke nævnte motoren på listen. Rust er bestemt ikke motorens største problem.
Rustfrit stål er dyrere, ja, men det rustfri stålhus behøver slet ikke at blive malet. Prisen på en malet karosseridel er meget højere end selve delen. Derfor kan et rustfri stålhus være billigere end et rustent og vil holde næsten evigt. Du skal blot udskifte de slidte gummibøsninger og samlinger på dit køretøj, og du behøver ikke at købe en ny bil. Når det giver mening, kan du endda udskifte motoren med noget mere effektivt eller endda elektrisk. Intet spild, ingen unødvendig miljøforstyrrelse, når du bygger nye biler eller bruger gamle. Men af ​​en eller anden grund er denne miljøvenlige metode slet ikke på listerne hos økologer og producenter.
I slutningen af ​​1970'erne fremstillede håndværkere i Filippinerne nye rustfri ståldele til jeepneys. De blev oprindeligt bygget af jeeps, der var tilbage fra Anden Verdenskrig og Koreakrigen, men omkring 1978 blev de alle skåret af, fordi de kunne strække bagenden for at rumme mange passagerer. Så de måtte bygge nye fra bunden og bruge rustfrit stål for at forhindre karosseriet i at ruste. På en ø omgivet af saltvand er dette godt.
Rustfri stålplade har intet materiale, der kan sammenlignes med HiTen-stål. Dette er afgørende for sikkerheden, husk de første euroNCAP-tests på kinesiske biler, der ikke brugte denne type specialstål. Til komplekse dele er der intet, der slår GS-støbejern: billigt, med høje støbeegenskaber og rustbestandighed. Det sidste søm i kisten er prisen. Rustfrit stål er virkelig dyrt. De bruger eksemplet med en sportsvogn af en god grund, hvor prisen ikke betyder noget, men for VW på ingen måde.
Ved at bruge vores hjemmeside og tjenester giver du udtrykkeligt samtykke til placeringen af ​​vores cookies for ydeevne, funktionalitet og annoncering. Læs mere