Dengan menggunakan perangkat lunak 3D Spark, tim menganalisis berbagai faktor yang memengaruhi biaya produksi. Beberapa di antaranya spesifik untuk komponen, sementara yang lain spesifik untuk proses. Misalnya, orientasi komponen untuk meminimalkan penyangga dan memaksimalkan permukaan yang dapat dibangun.
Dengan mensimulasikan gaya pada engsel, alat-alat ini dapat menghilangkan material yang memiliki sedikit pengaruh. Hal ini menghasilkan pengurangan berat sebesar 35%. Material yang lebih sedikit juga berarti waktu pencetakan yang lebih cepat, sehingga semakin mengurangi biaya.
Sejujurnya, apa yang mereka lakukan seharusnya bukan hal baru bagi siapa pun yang terlibat dalam pencetakan 3D. Masuk akal untuk mengatur bagian tersebut dengan cara yang wajar. Kita telah melihat pembuangan material sisa dalam pencetakan 3D dan manufaktur tradisional. Hal yang paling menarik adalah menggunakan alat yang membantu mengotomatiskan optimasi ini. Kita tidak tahu berapa biaya perangkat lunak tersebut, dan kita menduga perangkat lunak itu tidak ditujukan untuk pasar pencetakan 3D hobi. Tetapi dengan rasa ingin tahu apa yang dapat dilakukan, kita menduga bahwa dengan sedikit pelumasan lutut dan pemodelan dalam perangkat lunak yang tersedia, Anda dapat memperoleh hasil yang serupa.
Secara teori, alat apa pun yang dapat melakukan analisis elemen hingga seharusnya mampu menentukan material yang perlu dihilangkan. Kami telah memperhatikan bahwa produsen mobil menggunakan pencetakan 3D.
“Dengan mensimulasikan gaya pada engsel, alat-alat ini dapat menghilangkan material yang tidak memiliki dampak signifikan. Saya bukan insinyur, tetapi saya membaca ini dan berpikir tentang Analisis Elemen Hingga. Kemudian saya melihat Anda di kalimat sebelum terakhir. Disebutkan. Tentu saja, produsen mobil sudah melakukannya. Bagaimana kita membandingkannya? Apakah model ini memberikan gaya dalam keadaan darurat maupun dalam penggunaan normal?”
Setiap tepi, lembah, dan fillet membutuhkan waktu pengerjaan mesin dan keausan alat. Beberapa penggantian alat tambahan mungkin diperlukan, dan ketika mengerjakan permukaan yang berbeda, bagian-bagian mungkin perlu dikerjakan dan dipasang kembali untuk menempatkannya pada orientasi yang memungkinkan pembuatan beberapa kantong – jika memungkinkan untuk menggunakan alat yang memadai di semua sisinya.
Saya rasa Anda bisa menggunakan mesin dengan lebih banyak derajat kebebasan untuk memutar bagian tersebut ke sudut terbaik… Tapi berapa biayanya?
Pencetakan 3D biasanya tidak memiliki batasan bentuk seperti itu, sehingga membuat bagian yang kompleks menjadi semudah membuat bagian yang sederhana.
Di sisi lain, keunggulan pemesinan subtraktif tradisional adalah material cenderung isotropik, kekuatannya sama di segala arah, dan tanpa permukaan datar internal, Anda tidak perlu khawatir tentang ikatan yang buruk karena sintering yang buruk. Selain itu, dimungkinkan untuk melalui proses penggilingan (langkah yang tidak mahal) untuk memberikan struktur butiran yang baik.
Semua metode pencetakan 3D memiliki keterbatasan bentuk. Bahkan sebagian dari SLM. Seperti yang mungkin Anda pikirkan, sifat isotropik SLM sebenarnya tidak terlalu penting. Mesin dan proses yang digunakan setiap hari memberikan hasil yang sangat konsisten.
Namun, penetapan harga itu sendiri adalah masalah lain. Di industri kedirgantaraan, pencetakan 3D sulit untuk benar-benar kompetitif.
Saya berpendapat bahwa industri kedirgantaraan adalah salah satu dari sedikit bidang di mana biaya pencetakan 3D logam dapat dibenarkan. Biaya manufaktur awal hanya sebagian kecil dari biaya produk kedirgantaraan, dan bobot sangat penting sehingga mudah untuk menemukan kegunaannya. Dibandingkan dengan biaya jaminan kualitas yang sangat tinggi untuk komponen komposit, proses pencetakan yang terampil dan inspeksi dimensi kritis dapat memberikan penghematan biaya nyata dan angin segar.
Contoh yang paling jelas adalah semua yang dicetak pada mesin roket saat ini. Anda dapat menghilangkan banyak titik kualitas yang tidak memuaskan dalam saluran pipa yang kompleks sambil mengurangi kehilangan jalur balik dan berat. Saya rasa beberapa nosel mesin dicetak 3D (mungkin Superdraco?). Saya samar-samar ingat berita tentang semacam braket logam yang dicetak pada pesawat Boeing.
Produk-produk seperti perangkat pengacau sinyal baru Angkatan Laut dan pengembangan baru lainnya mungkin memiliki banyak braket yang dicetak 3D. Keuntungan dari komponen yang dioptimalkan secara topologi adalah analisis kekuatan terintegrasi ke dalam proses desain dan analisis kelelahan terkait langsung dengannya.
Namun, masih butuh waktu sebelum hal-hal seperti DMLS benar-benar populer di industri otomotif dan manufaktur. Bobot menjadi kurang penting.
Salah satu aplikasi di mana teknologi ini bekerja dengan baik adalah pada manifold hidrolik/pneumatik. Kemampuan untuk membuat saluran dan rongga melengkung untuk pembungkus susut sangat berguna. Selain itu, untuk keperluan sertifikasi, Anda tetap harus melakukan uji tegangan 100%, jadi Anda tidak memerlukan faktor keamanan yang besar (tegangannya memang cukup tinggi).
Masalahnya adalah banyak perusahaan membanggakan memiliki printer SLM, tetapi hanya sedikit yang tahu cara menggunakannya. Printer ini hanya digunakan untuk pembuatan prototipe cepat dan sebagian besar waktu tidak digunakan. Karena ini masih dianggap sebagai bidang baru, printer ini diperkirakan akan mengalami penyusutan nilai seperti susu dan harus dibuang dalam waktu 5 tahun. Ini berarti bahwa meskipun biaya sebenarnya mungkin sangat rendah, mendapatkan harga yang layak untuk pekerjaan produksi sangat sulit.
Selain itu, kualitas cetak bergantung pada konduktivitas termal material, yang berarti aluminium cenderung menciptakan kekasaran permukaan yang dapat menyebabkan kinerja kelelahan yang mengganggu (bukan berarti manifold membutuhkannya jika Anda mendesain untuk itu). Juga, meskipun TiAlV6 tercetak dengan sangat baik dan memiliki sifat kekuatan yang lebih baik daripada grade dasar 5, aluminium sebagian besar tersedia sebagai AlSi10Mg, yang bukan paduan terkuat. T6, meskipun cocok untuk pengecoran material yang sama, tidak cocok untuk komponen SLM. Scalmaloy juga bagus tetapi sulit untuk dilisensikan, hanya sedikit yang menawarkannya, Anda juga dapat menggunakan Ti dengan dinding yang lebih tipis.
Sebagian besar perusahaan juga membutuhkan biaya yang sangat besar, 20 sampel, dan anak pertama Anda untuk memproses bagian yang dicetak. Meskipun secara fungsional pada dasarnya sama dengan pengecoran mesin yang membutuhkan biaya sangat besar untuk dibuat selama bertahun-tahun, mereka menganggap bagian yang dicetak itu ajaib dan pelanggan mengira mereka memiliki banyak uang. Selain itu, perusahaan yang bersertifikasi AS9100 umumnya tidak kekurangan pekerjaan dan menikmati apa yang telah mereka lakukan sejak lama dan tahu bahwa mereka dapat menghasilkan uang darinya dan dapat melakukannya tanpa dituduh melakukan kesalahan fatal.
Jadi ya: industri kedirgantaraan dapat memperoleh manfaat dari komponen SLM, dan beberapa di antaranya memang demikian, tetapi kekhasan industri dan perusahaan yang menyediakan layanan tersebut masih terjติด di era 70-an, yang membuat segalanya sedikit lebih sulit. Satu-satunya perkembangan nyata adalah pada mesin, di mana injektor bahan bakar yang dicetak telah menjadi hal biasa. Bagi kami pribadi, perjuangan untuk mendapatkan pasokan dari ASML merupakan perjuangan yang berat.
Pipa knalpot untuk pencetakan 3D dari baja tahan karat P-51D. https://www.3dmpmag.com/article/?/powder-bed-systems/laser/a-role-in-military-fleet-readiness
Faktor lain yang terkait dengan biaya pemesinan adalah pengelolaan kehilangan cairan pendingin akibat pengelupasan dan penguapan. Selain itu, serpihan hasil pengerjaan harus diproses. Pengurangan serpihan dalam produksi massal dapat menghasilkan penghematan yang signifikan.
Hal ini sering disebut sebagai desain topologi, dan seperti yang mungkin Anda duga, ini adalah tingkat analisis lain di atas FEA. Metode ini baru benar-benar populer dalam beberapa tahun terakhir seiring dengan semakin mudahnya akses terhadap perangkat lunak yang tersedia.
Setiap kali Anda melihat nama Fraunhofer, itu berarti nama tersebut telah dipatenkan dan komunitas pembuat akan dilarang menggunakannya untuk waktu yang sangat lama.
Dengan kata lain: kami telah menciptakan cara baru untuk memastikan Anda mendapatkan penggantian mobil segera setelah masa garansi berakhir.
Saya tidak melihat hubungan antara engsel pintu yang lebih ringan dan konspirasi jahat yang membuat Anda membuang seluruh mobil Anda ke tempat sampah?
Analisis umur kelelahan adalah satu hal; jika Anda hanya mengoptimalkan kekuatan material, Anda akan berakhir dengan komponen yang tidak akan berfungsi.
Sekalipun mereka sengaja membuatnya lemah, itu tidak akan cepat aus setelah masa garansi berakhir, itu hanya engsel, tetapi masih baru, dan kecil kemungkinan Anda harus membuang seluruh mobil… akan ada penggantian mobil selama masa pakai mobil, karena secara umum masih bagus, tetapi bagian yang murah/mudah diganti itu aus – bukan hal baru tentang itu…
Dalam praktiknya, untuk memastikan memenuhi standar keselamatan, dll., kemungkinan besar masih dilakukan rekayasa ulang secara besar-besaran, seperti kebanyakan rangka/bodi/jok mobil, karena tekanan yang akan dialaminya dalam penggunaan normal. . titik penjualan, kecuali diwajibkan oleh hukum di wilayah Anda.
“Ini hanya engsel,” tetapi ini juga merupakan contoh mendesain suatu bagian untuk masa pakai tertentu. Jika diterapkan pada bagian mobil Anda yang lain, mobil Anda akan berubah menjadi mobil tua yang tidak layak pakai seiring waktu.
Skandal ini adalah akibat dari seringnya mereka melindungi paten (MP3, saya lihat!).
Seluruh perekonomian AS dibangun di atas "chip" semacam itu. Menurut beberapa standar, ini berhasil :-/.
Fraunhofer melakukan banyak penelitian ilmiah. Tidak hanya penelitian terapan, tetapi juga penelitian fundamental. Semua itu membutuhkan biaya. Jika ingin melakukannya tanpa paten dan lisensi, pemerintah perlu memberikan lebih banyak pendanaan. Dengan lisensi dan paten, orang-orang di negara lain juga menanggung sebagian biaya karena mereka juga mendapat manfaat dari teknologi tersebut. Selain itu, semua penelitian ini sangat penting untuk menjaga daya saing industri.
Menurut situs web mereka, sebagian dari pajak Anda sekitar 30% (Grundfinanzierung), sisanya juga berasal dari sumber yang tersedia untuk perusahaan lain. Pendapatan paten mungkin merupakan bagian dari 70% tersebut, jadi jika Anda tidak memperhitungkannya, akan ada lebih sedikit pengembangan atau lebih banyak pajak.
Entah mengapa, baja tahan karat dilarang dan tidak populer untuk komponen bodi, mesin, transmisi, dan suspensi. Baja tahan karat hanya dapat ditemukan pada beberapa pipa knalpot mahal, itupun kualitasnya buruk seperti baja martensitik AISI 410. Jika Anda menginginkan knalpot yang bagus dan tahan lama, Anda harus menggunakan AISI 304/316 sendiri untuk membuatnya.
Jadi, semua lubang di bagian-bagian tersebut pada akhirnya akan tersumbat oleh tanah basah dan bagian-bagian tersebut akan mulai berkarat dengan sangat cepat. Karena bagian tersebut dirancang untuk bobot seringan mungkin, karat apa pun akan segera membuatnya terlalu lemah untuk menjalankan fungsinya. Anda akan beruntung jika bagian itu hanya engsel pintu, atau penyangga atau tuas internal yang kurang penting. Jika Anda memiliki bagian suspensi, bagian transmisi, atau semacamnya, Anda akan berada dalam masalah besar.
PS: Adakah yang tahu mobil berbahan stainless steel yang telah terpapar kelembapan, cairan penghilang es, dan kotoran di seluruh bagian dan sebagian besar bodinya? Semua lengan suspensi, rumah kipas radiator, dll. dapat dibeli dengan harga berapa pun. Saya tahu tentang DeLorean, tetapi sayangnya mobil itu hanya memiliki panel eksterior stainless steel dan bukan seluruh struktur bodi dan detail penting lainnya.
Saya rela membayar lebih untuk mobil dengan bodi/rangka/suspensi/sistem knalpot dari baja tahan karat, tetapi itu berarti kerugian harga. Material tersebut tidak hanya lebih mahal, tetapi juga lebih sulit dibentuk dan dilas. Saya ragu apakah blok mesin dan kepala silinder dari baja tahan karat masuk akal.
Selain itu, hal ini juga sangat sulit. Berdasarkan standar efisiensi bahan bakar saat ini, tidak ada keuntungan menggunakan baja tahan karat. Akan membutuhkan waktu puluhan tahun untuk mengimbangi biaya karbon dari sebuah mobil yang sebagian besar terbuat dari baja tahan karat agar dapat memperoleh kembali manfaat daya tahan material tersebut.
Mengapa Anda berpikir demikian? Baja tahan karat memiliki kepadatan yang sama tetapi sedikit lebih kuat. (AISI 304 – 8000 kg/m^3 dan 500 MPa, 945 – 7900-8100 kg/m^3 dan 450 MPa). Dengan ketebalan lembaran yang sama, bodi baja tahan karat memiliki berat yang sama dengan bodi baja biasa. Dan Anda tidak perlu mengecatnya, jadi tidak perlu primer/cat/pernis tambahan.
Ya, beberapa mobil memang terbuat dari aluminium atau bahkan titanium, sehingga lebih ringan, tetapi sebagian besar berada di segmen pasar kelas atas dan pembeli tidak keberatan membeli mobil baru setiap tahun. Selain itu, aluminium juga berkarat, dalam beberapa kasus bahkan lebih cepat daripada baja.
Baja tahan karat sama sekali tidak lebih sulit dibentuk dan dilas. Justru, baja tahan karat adalah salah satu material yang paling mudah dilas, dan karena keuletannya yang lebih tinggi daripada baja biasa, baja ini dapat dibentuk menjadi bentuk yang lebih kompleks. Carilah panci, wastafel, dan barang-barang lain yang terbuat dari baja tahan karat yang banyak tersedia. Wastafel besar dari baja tahan karat AISI 304 harganya jauh lebih murah dan bentuknya lebih rumit daripada spatbor depan yang dicetak dari lembaran baja berkualitas rendah. Anda dapat dengan mudah membentuk bagian bodi menggunakan baja tahan karat berkualitas tinggi pada cetakan biasa dan cetakan tersebut akan lebih awet. Di Uni Soviet, beberapa orang yang bekerja di pabrik mobil terkadang membuat bagian bodi dari baja tahan karat menggunakan peralatan pabrik untuk mengganti mobil mereka. Anda masih dapat menemukan Volga (GAZ-24) lama dengan bagian bawah, bagasi, atau spatbor yang terbuat dari baja tahan karat. Tetapi hal ini menjadi tidak mungkin setelah runtuhnya Uni Soviet. Saya tidak tahu mengapa dan bagaimana, dan sekarang tidak ada yang mau menghasilkan uang untuk Anda. Saya juga belum pernah mendengar tentang pembuatan bagian bodi dari baja tahan karat di pabrik-pabrik di negara-negara Barat atau negara berkembang. Yang saya temukan hanyalah sebuah jeep berbahan stainless steel, tetapi setahu saya, panel stainless steel tersebut dibuat secara manual, bukan di pabrik. Ada juga cerita tentang penggemar WV Golf Mk2 yang mencoba memesan sejumlah fender stainless steel dari produsen aftermarket seperti Klokkerholm, yang biasanya membuatnya dari baja biasa. Semua produsen ini langsung dan dengan kasar menghentikan pembicaraan tentang topik ini, bahkan tidak membicarakan harganya. Jadi Anda bahkan tidak bisa memesan apa pun dengan harga berapa pun di area ini, bahkan dalam jumlah besar.
Setuju, itu sebabnya saya tidak menyebutkan mesin dalam daftar. Karat jelas bukan masalah utama pada mesin.
Baja tahan karat memang lebih mahal, tetapi casing baja tahan karat tidak perlu dicat sama sekali. Biaya bagian bodi yang dicat jauh lebih tinggi daripada harga bagian itu sendiri. Dengan demikian, casing baja tahan karat bisa lebih murah daripada yang berkarat, dan akan bertahan hampir selamanya. Cukup ganti bushing dan sambungan karet yang aus pada kendaraan Anda dan Anda tidak perlu membeli mobil baru. Jika memungkinkan, Anda bahkan dapat mengganti motor dengan sesuatu yang lebih efisien atau bahkan listrik. Tidak ada limbah, tidak ada gangguan lingkungan yang tidak perlu saat membangun mobil baru atau mengoperasikan mobil lama. Tetapi karena suatu alasan, metode ramah lingkungan ini sama sekali tidak ada dalam daftar para ahli ekologi dan produsen.
Pada akhir tahun 1970-an, para pengrajin di Filipina membuat sendiri bagian-bagian bodi baru dari baja tahan karat untuk Jeepney. Awalnya, Jeepney dibuat dari jip-jip bekas Perang Dunia II dan Perang Korea, tetapi sekitar tahun 1978 semuanya dipotong karena bagian belakangnya bisa diperpanjang untuk menampung banyak penumpang. Jadi, mereka harus membuat yang baru dari awal dan menggunakan baja tahan karat agar bodi tidak berkarat. Di sebuah pulau yang dikelilingi air asin, ini adalah hal yang baik.
Lembaran baja tahan karat tidak memiliki material yang setara dengan baja HiTen. Ini sangat penting untuk keselamatan, ingatlah uji euroNCAP pertama pada mobil-mobil Tiongkok yang tidak menggunakan jenis baja khusus ini. Untuk komponen yang kompleks, tidak ada yang mengalahkan besi cor GS: murah, dengan sifat pengecoran yang tinggi dan tahan karat. Namun, yang menjadi masalah utama adalah harganya. Baja tahan karat sangat mahal. Mereka menggunakan contoh mobil sport dengan alasan yang tepat di mana biaya bukanlah masalah, tetapi untuk VW sama sekali tidak.
Dengan menggunakan situs web dan layanan kami, Anda secara tegas menyetujui penempatan cookie kinerja, fungsionalitas, dan iklan kami. Pelajari selengkapnya