Koristeći alate 3D Spark softvera, tim je analizirao različite čimbenike koji utječu na troškove proizvodnje. Neki od njih su specifični za dijelove, dok su drugi specifični za procese. Na primjer, orijentirajte dijelove kako biste smanjili potpore i maksimizirali površine za izradu.
Simuliranjem sila na šarniru, ovi alati mogu ukloniti materijal koji ima mali učinak. To rezultira gubitkom težine od 35%. Manje materijala također znači brže vrijeme ispisa, što dodatno smanjuje troškove.
Iskreno, ono što rade ne bi trebalo biti novo nikome tko se bavi 3D ispisom. Ima smisla rasporediti dio na razuman način. Vidjeli smo uklanjanje otpadnog materijala u 3D ispisu i tradicionalnoj proizvodnji. Najzanimljivije je koristiti alate koji pomažu u automatizaciji ove optimizacije. Ne znamo koliko će softver koštati i pretpostavljamo da nije namijenjen tržištu 3D ispisa za hobiste. Ali pitajući se što se može učiniti, sumnjamo da uz malo podmazivanja koljena i modeliranja u dostupnom softveru možete dobiti slične rezultate.
Teoretski, svaki alat koji može izvršiti analizu konačnih elemenata trebao bi moći odrediti materijal koji treba ukloniti. Primijetili smo da proizvođači automobila koriste 3D ispis.
„Simuliranjem sila na šarniru, ovi alati mogu ukloniti materijal koji nema značajan utjecaj. Nisam inženjer, ali sam ovo pročitao i pomislio na analizu konačnih elemenata. Onda sam vas vidio u pretposljednjoj rečenici. Spomenuo sam to. Naravno da proizvođači automobila to već rade. Uspoređujemo li kako? Pruža li ovaj model silu u hitnim slučajevima kao i u normalnoj upotrebi?“
Svaki rub, udubljenje i zaobljenje zahtijevaju vrijeme rada stroja i trošenje alata. Možda će biti potrebne neke dodatne izmjene alata, a pri radu na drugoj površini, dijelove će možda trebati strojno obraditi i ponovno pričvrstiti kako bi se doveli u orijentaciju koja može stvoriti više džepova - ako mogu imati razuman alat sa svih strana.
Mislim da biste mogli koristiti stroj s više stupnjeva slobode kako biste dio okrenuli pod najboljim kutom... Ali po koju cijenu?
3D ispis obično nema takvih ograničenja oblika, što složene dijelove čini jednako jednostavnima kao i jednostavne.
S druge strane, prednost tradicionalne subtraktivne obrade je u tome što materijal teži izotropnosti, jednako je čvrst u bilo kojem smjeru i bez unutarnjih ravnih površina ne morate brinuti o lošem spajanju zbog lošeg sinteriranja. Također je moguće proći kroz valjaonicu (jeftin korak) kako bi se dobila dobra struktura zrna.
Sve metode 3D ispisa imaju ograničenja oblika. Čak i dijelovi SLM-a. Kao što biste mogli pomisliti, izotropna priroda SLM-a zapravo nije bitna. Strojevi i procesi koji se koriste svakodnevno daju vrlo dosljedne rezultate.
Međutim, sama cijena je još jedna zvijer. U zrakoplovnoj industriji, 3D ispis je teško biti uistinu konkurentan.
Rekao bih da je zrakoplovna industrija jedno od rijetkih područja gdje se trošak 3D ispisa metala može opravdati. Početni troškovi proizvodnje su mali dio cijene zrakoplovnog proizvoda, a težina je toliko važna da je lako pronaći primjenu za nju. U usporedbi s vrtoglavim troškovima osiguranja kvalitete kompozitnih dijelova, vješt proces ispisa i kritična inspekcija dimenzija mogu pružiti stvarne uštede troškova i dašak svježeg zraka.
Najočitiji primjer je sve što se danas tiska u raketnim motorima. Možete eliminirati mnoge točke nezadovoljavajuće kvalitete u složenim cjevovodima, a istovremeno smanjiti gubitke i težinu u povratnom vodu. Mislim da su neke mlaznice motora 3D printane (možda Superdraco?). Slabo se sjećam vijesti o nekoj vrsti tiskanog metalnog nosača na Boeingovim putničkim zrakoplovima.
Proizvodi poput novih ometača mornarice i drugih novih dostignuća mogu imati mnogo 3D ispisanih nosača. Prednost dijelova optimiziranih topologijom je u tome što je analiza čvrstoće integrirana u proces projektiranja, a analiza umora izravno je povezana s njom.
Međutim, proći će neko vrijeme prije nego što se stvari poput DMLS-a doista zažive u automobilskoj industriji i proizvodnji. Težina je puno manje važna.
Jedna od primjena gdje dobro funkcionira je u hidrauličkim/pneumatskim razdjelnicima. Mogućnost izrade zakrivljenih kanala i šupljina za termoskupljajuću foliju vrlo je korisna. Također, za potrebe certifikacije i dalje morate napraviti 100%-tno ispitivanje naprezanja, tako da vam nije potreban veliki faktor sigurnosti (naprezanje je ionako prilično visoko).
Problem je što se mnoge tvrtke hvale da imaju SLM pisač, ali malo tko zna kako ga koristiti. Ovi pisači koriste se samo za brzu izradu prototipa i većinu vremena su neaktivni. Budući da se ovo još uvijek smatra novim područjem, očekuje se da će se pisači amortizirati kao mlijeko i trebali bi se odbaciti u roku od 5 godina. To znači da iako stvarni trošak može biti vrlo nizak, dobiti pristojnu cijenu za proizvodni posao je zaista teško.
Također, kvaliteta ispisa ovisi o toplinskoj vodljivosti materijala, što znači da aluminij ima tendenciju stvaranja hrapavosti površine koja može dovesti do dosadnih performansi umora (ne da su razdjelniku potrebne ako to dizajnirate). Također, iako se TiAlV6 izvrsno ispisuje i ima bolja svojstva čvrstoće od osnovnog stupnja 5, aluminij je uglavnom dostupan kao AlSi10Mg, što nije najjača legura. T6, iako je prikladan za odljevke istog materijala, nije prikladan za SLM dijelove. Scalmaloy je opet odličan, ali ga je teško licencirati, malo tko ga nudi, možete koristiti i Ti s tanjim stijenkama.
Većini tvrtki također treba ruka i noga, 20 uzoraka i vaše prvo dijete za obradu tiskanog dijela. Iako je funkcionalno u biti isto kao i strojno obrađeni odljevci za čije je izradu godinama trebalo mnogo novca, oni misle da su tiskani dijelovi magični, a kupci misle da imaju duboke džepove. Također, tvrtke s certifikatom AS9100 uglavnom nemaju manjak poslova i uživaju u onome što rade već dugo vremena te znaju da od toga mogu zaraditi novac i to mogu učiniti bez da budu optuženi za pad aviona.
Dakle, da: zrakoplovna industrija može imati koristi od SLM dijelova, a neki od njih i imaju, ali osobitosti industrije i tvrtki koje pružaju uslugu zaglavljene su u 70-ima, što stvari malo otežava. Jedini pravi razvoj je motor, gdje su tiskani injektori goriva postali uobičajeni. Za nas osobno, borba za opskrbu ASML-om je teška bitka.
Ispušna cijev za 3D printanje od nehrđajućeg čelika P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Drugi čimbenici povezani s troškovima obrade su upravljanje gubicima rashladne tekućine zbog ljuštenja i isparavanja. Osim toga, strugotine se moraju obraditi. Svako smanjenje strugotina u masovnoj proizvodnji može rezultirati značajnim uštedama.
To se često naziva dizajnom topologije i, kao što možete pretpostaviti, to je još jedna razina analize na vrhu FEA metode. To se zapravo shvatilo tek u posljednjih nekoliko godina kako alati postaju dostupniji.
Kad god vidite ime Fraunhofer, to znači da je patentirano i zajednici proizvođača bit će zabranjeno njegovo korištenje jako dugo vremena.
Drugim riječima: izmislili smo novi način kako bismo vam osigurali zamjenu automobila čim vam istekne jamstvo.
Ne vidim vezu između šarki za lakša vrata i zle zavjere koja te tjera da cijeli auto baciš u smeće?
Analiza vijeka trajanja pod utjecajem zamora je jedna stvar; ako optimizirate samo čvrstoću materijala, dobit ćete dio koji neće raditi.
Čak i da su ga tako namjerno oslabili, neće se brzo umoriti nakon isteka jamstva, to je samo šarka, ali je nova i malo je vjerojatno da ćete morati baciti cijeli auto... bit će zamjenski auto tijekom njegovog životnog vijeka, jer je općenito još uvijek dobar, ali taj jeftin/jednostavan zamjenski dio se istrošio - ništa novo u vezi s tim...
U praksi, kako bi se osiguralo da ispunjava sigurnosne standarde itd., vjerojatno se još uvijek uvelike prerađuje, kao i većina okvira/karoserija/sjedala automobila, zbog naprezanja koja će biti izložena normalnoj upotrebi. . na prodajnom mjestu, osim ako to nije zakonom propisano u vašem području.
„To je samo šarka“, ali je ujedno i primjer dizajniranja dijela za određeni vijek trajanja. Kada se primijeni na ostatak vašeg automobila, vaš će se automobil s vremenom pretvoriti u krntiju.
Skandal je rezultat njihove česte (MP3, vidim!) zaštite patenata.
Cijelo američko gospodarstvo izgrađeno je na takvom "čipu". Po nekim standardima funkcionira :-/.
Fraunhofer se bavio mnogim znanošću. Ne samo primijenjenim, već i temeljnim istraživanjima. Sve to košta. Ako to želite raditi bez patenata i licenci, morate im dati više državnog financiranja. S licencama i patentima, ljudi u drugim zemljama također snose dio troškova jer i oni imaju koristi od tehnologije. Osim toga, sve su te studije vrlo važne za održavanje konkurentnosti industrije.
Prema njihovoj web stranici, dio vašeg poreza je oko 30% (Grundfinanzierung), ostatak također dolazi iz izvora dostupnih drugim tvrtkama. Prihod od patenata vjerojatno je dio tih 70%, pa ako to ne uzmete u obzir, bit će ili manje razvoja ili više poreza.
Iz nekog nepoznatog razloga, nehrđajući čelik je zabranjen i nepopularan za komponente karoserije, motora, mjenjača i ovjesa. Nehrđajući čelik se može naći samo u nekim skupim ispušnim cijevima, bit će smeće poput martenzitnog AISI 410, ako želite dobar, izdržljiv ispuh morat ćete sami koristiti AISI 304/316 da biste napravili nešto takvo.
Dakle, sve rupe u takvim dijelovima s vremenom će se začepiti mokrom zemljom i dijelovi će vrlo brzo početi hrđati. Budući da je dio dizajniran za najmanju moguću težinu, svaka hrđa odmah će ga učiniti preslabim za posao. Imali biste sreće da je taj dio samo šarka vrata ili neka manje važna unutarnja potpora ili poluga. Ako imate bilo kakve dijelove ovjesa, dijelove mjenjača ili nešto slično, u velikoj ste nevolji.
PS: Zna li netko za automobil od nehrđajućeg čelika koji je bio izložen vlazi, odmrzavanju i prljavštini po cijeloj karoseriji i većini dijelova? Sve vilice ovjesa, kućišta ventilatora hladnjaka itd. mogu se kupiti po bilo kojoj cijeni. Znam za DeLorean, ali nažalost on ima samo vanjske panele od nehrđajućeg čelika, a ne cijelu strukturu karoserije i ostale važne detalje.
Platio bih više za auto s karoserijom/okvirom/ovjesom/ispušnim sustavom od nehrđajućeg čelika, ali to znači cjenovni nedostatak. Materijal nije samo skuplji, već ga je i teže oblikovati i zavariti. Sumnjam da blokovi motora i glave od nehrđajućeg čelika imaju ikakvog smisla.
Također je vrlo teško. Prema današnjim standardima ekonomičnosti goriva, nehrđajući čelik nema nikakve koristi. Trebat će desetljeća da se nadoknadi trošak ugljika automobila izrađenog uglavnom od nehrđajućeg čelika kako bi se ponovno postigle prednosti trajnosti materijala.
Zašto tako mislite? Nehrđajući čelik ima istu gustoću, ali je nešto jači. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 i 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 i 450 MPa). S istom debljinom lima, kućište od nehrđajućeg čelika ima istu težinu kao i kućište od normalnog čelika. I ne morate ih bojati, tako da nema dodatnog temeljnog premaza/boje/laka.
Da, neki su automobili izrađeni od aluminija ili čak titana, pa su lakši, ali uglavnom su u segmentu više klase i kupci nemaju problema s kupnjom novih automobila svake godine. Osim toga, aluminij također hrđa, u nekim slučajevima čak i brže od čelika.
Nehrđajući čelik ni na koji način nije teži za oblikovanje i zavarivanje. Jedan je od najlakših materijala za zavarivanje, a zbog veće duktilnosti od običnog čelika, može se oblikovati u složenije oblike. Potražite lonce, sudopere i druge dijelove od nehrđajućeg čelika koji su široko dostupni. Veliki sudoper od nehrđajućeg čelika AISI 304 košta puno manje i složenijeg je oblika od bilo kojeg prednjeg blatobrana izrađenog od te jadne čelične folije. Dijelove karoserije možete lako oblikovati koristeći visokokvalitetni nehrđajući čelik na običnim kalupima, a kalupi će dulje trajati. U Sovjetskom Savezu, neki ljudi koji su radili u tvornicama automobila ponekad su izrađivali dijelove karoserije od nehrđajućeg čelika na tvorničkoj opremi kako bi zamijenili svoje automobile. Još uvijek možete pronaći staru Volgu (GAZ-24) s dnom, prtljažnikom ili krilima izrađenim od nehrđajućeg čelika. Ali to je postalo nemoguće nakon raspada Sovjetskog Saveza. Ne znam zašto i kako, a sada nitko neće pristati zaraditi za vas. Također nisam čuo da se dijelovi karoserije od nehrđajućeg čelika izrađuju u zapadnim ili tvornicama trećeg svijeta. Sve što sam mogao pronaći bio je Jeep od nehrđajućeg čelika, ali, UZMITE U TO, ploče od nehrđajućeg čelika su reproducirane ručno, a ne tvornički. Postoji i priča o obožavateljima WV Golfa Mk2 koji su pokušali naručiti seriju blatobrana od nehrđajućeg čelika od proizvođača dodatne opreme poput Klokkerholma, koji ih obično izrađuju od običnog čelika. Svi ti proizvođači odmah su i grubo prekinuli svaki razgovor o ovoj temi, a da ne govorimo ni o cijeni. Dakle, u ovom području ne možete ništa naručiti ni za kakav novac. Čak ni na veliko.
Slažem se, zato nisam spomenuo motor na popisu. Hrđa definitivno nije glavni problem motora.
Nehrđajući čelik je skuplji, da, ali kućište od nehrđajućeg čelika uopće ne treba bojati. Cijena obojenog dijela karoserije puno je veća od samog dijela. Stoga kućište od nehrđajućeg čelika može biti jeftinije od zahrđalog i trajat će gotovo vječno. Jednostavno zamijenite istrošene gumene čahure i zglobove na svom vozilu i nećete morati kupiti novi automobil. Kada to ima smisla, možete čak i motor zamijeniti nečim učinkovitijim ili čak električnim. Nema otpada, nema nepotrebnog narušavanja okoliša prilikom izrade novih automobila ili korištenja starih. Ali iz nekog razloga, ova ekološki prihvatljiva metoda uopće nije na popisima ekologa i proizvođača.
Krajem 1970-ih, majstori na Filipinima ručno su izrađivali nove dijelove karoserije od nehrđajućeg čelika za Jeepneyje. Izvorno su građeni od jeepova preostalih iz Drugog svjetskog rata i Korejskog rata, ali oko 1978. svi su ukinuti jer su mogli rastegnuti stražnji dio kako bi primili mnogo putnika. Stoga su morali izgraditi nove od nule i koristiti nehrđajući čelik kako bi spriječili hrđanje karoserije. Na otoku okruženom slanom vodom, ovo je dobro.
Nehrđajući čelik nema materijal ekvivalentan HiTen čeliku. To je ključno za sigurnost, sjetite se prvih euroNCAP testova na kineskim automobilima koji nisu koristili ovu vrstu posebnog čelika. Za složene dijelove ništa ne može nadmašiti lijevano željezo GS: jeftino, s visokim svojstvima lijevanja i otpornošću na hrđu. Posljednji čavao u lijesu je cijena. Nehrđajući čelik je stvarno skup. Koriste primjer sportskog automobila s dobrim razlogom gdje cijena nije bitna, ali za VW nikako.
Korištenjem naše web stranice i usluga izričito pristajete na postavljanje naših kolačića za performanse, funkcionalnost i oglašavanje. Saznajte više