Divergent3D-ren autoaren xasis osoa 3D inprimaketa bidez inprimatu da. SLM Solutions-en standean egin zuen debuta, azaroaren 13tik 16ra, Frankfurt-en (Alemania), Formnext 2018an.
Gehigarrien fabrikazioari (AM) buruzko ezagutza praktikoren bat baduzu, ziurrenik GEren Leap jet motor plataformarako 3D inprimaketa-toberak ezagutzen dituzu. Ekonomia-prentsak istorio hau 2012az geroztik jorratu du, izan ere, benetako ekoizpen-ingurune batean AMren lehen kasu ezagunena izan zen.
Pieza bakarreko erregai-hodiek 20 piezako muntaketa zena ordezkatzen dute. Diseinu sendoa ere izan behar zuen, jet motorraren barruan 2.400 Fahrenheit graduko tenperaturen eraginpean egon baitzen. Piezak hegaldi-ziurtagiria jaso zuen 2016an.
Gaur egun, GE Aviation-ek 16.000 konpromiso baino gehiago dituela jakinarazi du bere Leap motorrentzat. Eskaria handia zela eta, konpainiak jakinarazi zuen 30.000. 3D inprimatutako erregai-tobera inprimatu zuela 2018ko udazkenean. GE Aviation-ek pieza hauek fabrikatzen ditu Auburn-en, Alabaman, eta non 40 metalezko 3D inprimagailu baino gehiago erabiltzen dituen piezak ekoizteko. GE Aviation-ek jakinarazi duenez, Leap motor bakoitzak 19 3D inprimatutako erregai-tobera ditu.
GEko arduradunak erregai-hodien inguruan hitz egiteaz nekatuta egon daitezke, baina horrek konpainiaren AM arrakastarako bidea ireki zuen. Izan ere, motor berrien diseinu-bilera guztiak produktuen garapen-ahaleginetan gehigarrien fabrikazioa nola txertatu eztabaida batekin hasten dira. Adibidez, ziurtapena lortzen ari den GE 9X motor berriak 28 erregai-hodi eta 3D inprimatutako errekuntza-nahastaile bat ditu. Beste adibide batean, GE Aviation turboprop motor bat birdiseinatzen ari da, 50 urte inguruz ia diseinu bera izan duena, eta motorraren pisua % 5 murrizten lagunduko duten 12 3D inprimatutako pieza izango ditu.
«Azken urteotan egiten ari garena gehigarri bidez fabrikatutako pieza handiak egiten ikasten ari gara», esan zuen Eric Gatlin-ek, GE Aviation-eko gehigarrizko fabrikazio taldeko buruak, azaroaren hasieran Frankfurt-eko (Alemania) Formnext 2018-n konpainiaren standean bildutako jendetzari hitz eginez.
Gatlin-ek AMren besarkada "paradigma aldaketa" dela esan zuen GE Aviationentzat. Hala ere, bere enpresa ez dago bakarrik. Formnexteko erakusketariek adierazi zuten aurtengo azokan inoiz baino fabrikatzaile gehiago (OEMak eta Tier 1ak) zeudela. (Azokako arduradunek jakinarazi zuten 26.919 pertsona bertaratu zirela ekitaldian, 2017ko Formnextarekin alderatuta % 25eko igoera). Aeroespazioko fabrikatzaileek gehigarrien fabrikazioa tailerrean errealitate bihurtzeko bultzada gidatu duten bitartean, automobilgintzako eta garraioko enpresek teknologia modu berri batean aztertzen ari dira. Askoz modu serioago batean.
Formnext-eko prentsaurreko batean, Paul Heiden Ultimaker-eko presidenteorde nagusiak Ford-ek bere Koloniako (Alemania) lantegian Ford Focus-erako ekoizpen tresnak sortzeko nola erabili zituen azaldu zuen. Esan zuen enpresak 1.000 euro inguru aurreztu zituela inprimatze tresna bakoitzeko, kanpoko hornitzaile bati tresna bera erostearekin alderatuta.
Fabrikazio-ingeniariek tresnen beharra badute, diseinua 3D CAD modelatzeko softwarean kargatu, diseinua leundu, inprimagailu batera bidali eta ordu gutxiren buruan inprimatu dezakete. Softwarearen aurrerapenek, hala nola material mota gehiago sartzeak, diseinu-tresnak errazten lagundu dute, beraz, "trebatu gabekoek" ere softwarearen bidez lan egin dezakete, Heidenek esan zuenez.
Fordek 3D inprimatutako tresnen eta euskarriak erabilgarriak direla frogatu ahal izan duenez, Heidenek esan du enpresarentzat hurrengo urratsa ordezko piezen inbentarioaren arazoa konpontzea dela. Ehunka pieza gorde beharrean, 3D inprimagailuak erabiliko dira eskatzen diren heinean inprimatzeko. Hortik aurrera, Fordek teknologiak piezak ekoizteko zer-nolako eragina izan dezakeen ikustea espero da.
Beste automobilgintza-enpresa batzuk dagoeneko modu imajinatiboan txertatzen ari dira 3D inprimaketa-tresnak. Ultimakerrek Volkswagenek Portugalgo Palmelako lantegian erabiltzen dituen tresnen adibideak eskaintzen ditu:
Ultimaker 3D inprimagailu batean ekoitzia, tresna hau Portugalgo Volkswagen muntaketa lantegian gurpilak jartzean torlojuak jartzeko gidatzeko erabiltzen da.
Automobilgintza birdefinitzeari dagokionez, beste batzuek askoz handiagoa pentsatzen dute. Divergent3D-ko Kevin Czinger horietako bat da.
Czingerrek autoak eraikitzeko modua birplanteatu nahi du. Ordenagailu bidezko modelizazio aurreratua eta AM erabiliz ikuspegi berri bat sortu nahi du, ohiko xasisak baino arinagoak diren, pieza gutxiago dituzten, errendimendu handiagoa eskaintzen duten eta ekoizteko merkeagoak diren txasisak sortzeko. Divergent3D-k bere 3D inprimatutako txasisak erakutsi zituen SLM Solutions Group AG-ren Formnext-eko standean.
SLM 500 makinan inprimatutako txasisa autofinkatzen diren nodoez osatuta dago, eta inprimatu ondoren elkarrekin egokitzen dira. Divergent3Dko arduradunek diotenez, txasisaren diseinu eta muntaketarako ikuspegi honek 250 milioi dolar aurreztu ditzake tresneriaren kostuak ezabatuz eta piezen kopurua % 75 murriztuz.
Konpainiak etorkizunean fabrikazio unitate mota hau automobilgileei saltzea espero du. Divergent3D eta SLM-k lankidetza estrategiko estua sortu dute helburu hori lortzeko.
Senior Flexonics ez da publikoarentzat oso ezaguna den enpresa bat, baina automobilgintza, diesel, medikuntza, petrolio eta gas eta energia sortzeko industrietako enpresen osagaien hornitzaile garrantzitsua da. Enpresako ordezkariek GKN Powder Metallurgy-rekin bildu ziren iaz 3D inprimaketaren aukerak eztabaidatzeko, eta biek beren arrakasta istorioak partekatu zituzten Formnext 2018an.
AM aprobetxatzeko birdiseinatu diren osagaiak kamioi komertzialetarako aplikazioetarako ihes-gasen birzirkulazio-hozkailuetarako sarrera- eta ihes-balbulak dira, bai errepidean bai errepidetik kanpo. Advanced Flexonics-ek interesa du benetako probak eta, agian, ekoizpen masiboa jasan ditzaketen prototipoak sortzeko modu eraginkorragoak dauden ikusteko. Automobilgintzako eta industriako aplikazioetarako piezak ekoizten urteetako ezagutzarekin, GKN-k metalezko piezen porositate funtzionala sakonki ulertzen du.
Azken hau garrantzitsua da, ingeniari askok uste baitute ibilgailu industrialen aplikazio batzuetarako piezek % 99ko dentsitatea behar dutela. Aplikazio horietako askotan, ez da horrela izaten, EOSeko zuzendari nagusi Adrian Kepplerren arabera, eta makina-teknologia hornitzaile eta bazkideak hori baieztatzen du.
EOS StainlessSteel 316L VPro materialez egindako piezak garatu eta probatu ondoren, Senior Flexonics-ek ikusi zuen gehigarri bidez fabrikatutako piezek beren errendimendu-helburuak betetzen zituztela eta galdaketa-piezak baino azkarrago fabrikatu zitezkeela. Adibidez, ataria 3D inprima daiteke galdaketa-prozesuarekin alderatuta denboraren % 70ean. Prentsaurrekoan, proiektuan parte hartu zuten alderdi guztiek onartu zuten honek etorkizuneko serie-ekoizpenerako potentzial handia duela.
«Piezak nola egiten diren birpentsatu behar duzu», esan zuen Keplerrek. «Fabrikazioa beste era batera ikusi behar duzu. Hauek ez dira galdaketak edo forjaketak».
AM industriako askorentzat, helburu nagusia teknologia bolumen handiko fabrikazio-inguruneetan hedatzea da. Askoren begietan, horrek onarpen osoa esan nahiko luke.
AM teknologia erabiltzen da kamioi komertzialen aplikazioetarako ihes-gasen birzirkulazio-hozkailuetarako sarrera eta irteera-balbula hauek ekoizteko. Prototipo-pieza hauen fabrikatzaileak, Senior Flexonicsek, 3D inprimaketaren beste erabilera batzuk ikertzen ari da bere enpresan.
Hori kontuan hartuta, materialen, softwarearen eta makinen garatzaileek gogor ari dira lanean hori ahalbidetzen duten produktuak eskaintzeko. Materialen fabrikatzaileek hautsak eta plastikoak sortu nahi dituzte, errendimendu-itxaropenak modu errepikagarrian betetzeko gai direnak. Softwarearen garatzaileek beren materialen datu-baseak zabaltzen saiatzen ari dira simulazioak errealistagoak izan daitezen. Makina-eraikitzaileek azkarrago exekutatzen diren eta ekoizpen-eremu handiagoak dituzten zelulak diseinatzen ari dira, aldi berean pieza gehiago hartzeko. Lana egiteko dago oraindik, baina ilusio handia dago benetako munduko fabrikazioan gehigarrien fabrikazioaren etorkizunari buruz.
«20 urte daramatzat industria honetan, eta denbora horretan, etengabe entzuten nuen: 'Teknologia hau ekoizpen-ingurune batean sartzear gaude'. Beraz, itxaron eta itxaron egin genuen», esan zuen ULko Gehigarrizko Fabrikazio Gaitasun Zentroko zuzendariak. Paul Batesek, Gehigarrizko Fabrikazio Erabiltzaile Taldeko kudeatzaile eta presidenteak, esan zuen. «Baina uste dut azkenean dena bat egiten ari den puntura iristen ari garela eta gertatzen ari dela».
Dan Davis The FABRICATOR aldizkariaren erredaktore-burua da, metalezko fabrikazio eta moldaketa aldizkariaren industriako zabalkunde handiena duena, eta haren ahizpa-argitalpenen, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal eta The Welder. 2002ko apiriletik ari da argitalpen hauetan lanean.
Txosten Gehigarriak fabrikazio gehigarriko teknologien erabileran jartzen du arreta benetako munduan. Gaur egungo fabrikatzaileek 3D inprimaketa erabiltzen dute tresnak eta euskarriak egiteko, eta batzuek AM ere erabiltzen dute bolumen handiko ekoizpen-lanetarako. Haien istorioak hemen aurkeztuko dira.