Divergent3D автомобиль шассиінің барлығы 3D басып шығарылған. Ол 13-16 қараша аралығында Германияның Франкфурт қаласында өткен Formnext 2018 көрмесінде SLM Solutions стендінде көпшілікке таныстырылды.
Егер сізде аддитивті өндіріс (АӨ) туралы жұмыс тәжірибесі болса, сіз GE компаниясының Leap реактивті қозғалтқыш платформасына арналған 3D басып шығару саптамаларымен таныс шығарсыз. Іскерлік баспасөз бұл оқиғаны 2012 жылдан бері жариялап келеді, себебі бұл шынымен де нақты әлемдегі өндіріс жағдайында АӨ-нің қолданылуының алғашқы кеңінен жарияланған жағдайы болды.
Бір бөліктен тұратын отын форсункалары бұрын 20 бөліктен тұратын құрастырманы ауыстырды. Сондай-ақ, оның берік дизайны болуы керек еді, себебі ол реактивті қозғалтқыштың ішінде 2400 градус Фаренгейтке дейінгі температураға ұшырады. Бөлшек 2016 жылы ұшу сертификатын алды.
Бүгінгі таңда GE Aviation компаниясының Leap қозғалтқыштарына 16 000-нан астам міндеттемесі бар екені хабарланды. Сұраныстың жоғары болуына байланысты компания 2018 жылдың күзінде 30 000-шы 3D басып шығарылған отын форсункасын басып шығарғанын хабарлады. GE Aviation бұл бөлшектерді Алабама штатының Оберн қаласында шығарады, онда бөлшектерді өндіру үшін 40-тан астам металл 3D принтерлерін пайдаланады. GE Aviation компаниясының хабарлауынша, әрбір Leap қозғалтқышында 19 3D басып шығарылған отын форсункалары бар.
GE шенеуніктері отын форсункалары туралы айтудан шаршаған болуы мүмкін, бірақ бұл компанияның AM табысына жол ашты. Шын мәнінде, барлық жаңа қозғалтқыштарды жобалау бойынша кездесулер өнімді әзірлеу жұмыстарына қоспа өндірісін қалай енгізу керектігі туралы талқылаудан басталады. Мысалы, қазіргі уақытта сертификаттаудан өтіп жатқан жаңа GE 9X қозғалтқышында 28 отын форсункасы және 3D басып шығарылған жану араластырғышы бар. Басқа мысалда, GE Aviation шамамен 50 жыл бойы бірдей дизайндағы турбовинтті қозғалтқышты қайта жобалауда және қозғалтқыш салмағын 5 пайызға азайтуға көмектесетін 12 3D басып шығарылған бөлшек болады.
«Соңғы бірнеше жыл бойы біз қоспалар арқылы өндірілетін өте үлкен бөлшектерді жасауды үйреніп келеміз», - деді GE Aviation компаниясының қоспалар өндірісі тобының басшысы Эрик Гатлин қараша айының басында Германияның Франкфурт қаласында өткен Formnext 2018 көрмесінде компания стендінде жиналған көпшілік алдында сөйлеген сөзінде.
Гатлин AM-ді қабылдауды GE Aviation үшін «парадигмалық өзгеріс» деп атады. Дегенмен, оның компаниясы жалғыз емес. Formnext көрмесіне қатысушылар биылғы көрмеде бұрынғыдан да көп өндірушілер (OEM және 1-деңгейлі өндірушілер) болғанын атап өтті. (Көрме қызметкерлері іс-шараға 26 919 адам қатысқанын хабарлады, бұл 2017 жылғы Formnext-пен салыстырғанда 25 пайызға көп.) Аэроғарыш өндірушілері цех алаңында қоспа өндірісін шындыққа айналдыруға бағытталған күш-жігерді басқарғанымен, автомобиль және көлік компаниялары технологияға жаңаша көзқараспен қарайды. Әлдеқайда байыпты көзқараспен.
Formnext баспасөз мәслихатында Ultimaker компаниясының аға вице-президенті Пол Хайден Ford компаниясының Германияның Кельн қаласындағы зауытында Ford Focus үшін өндіріс құралдарын жасау үшін компанияның 3D принтерлерін қалай пайдаланғаны туралы мәліметтермен бөлісті. Ол компанияның сыртқы жеткізушіден дәл осындай құралды сатып алумен салыстырғанда әр басып шығару құралына шамамен 1000 еуро үнемдегенін айтты.
Егер өндіріс инженерлері құралдарға қажеттілік туындаса, олар дизайнды 3D CAD модельдеу бағдарламалық жасақтамасына жүктей алады, дизайнды жылтыратып, принтерге жібере алады және бірнеше сағат ішінде басып шығара алады. Бағдарламалық жасақтамадағы жетістіктер, мысалы, көбірек материал түрлерін қосу, дизайн құралдарын жеңілдетуге көмектесті, сондықтан тіпті «дайындығы жоқтар» да бағдарламалық жасақтама арқылы жұмыс істей алады, деді Хайден.
Ford компаниясы 3D басып шығарылған құралдар мен құрылғылардың пайдалылығын көрсете алғандықтан, Хайден компания үшін келесі қадам қосалқы бөлшектер қорындағы мәселені шешу екенін айтты. Жүздеген бөлшектерді сақтаудың орнына, оларды тапсырыс бойынша басып шығару үшін 3D принтерлер пайдаланылады. Осыдан кейін Ford технологияның бөлшектерді өндіруге қандай әсер ете алатынын көреді деп күтілуде.
Басқа автомобиль компаниялары қазірдің өзінде 3D басып шығару құралдарын шығармашылық тұрғыдан енгізуде. Ultimaker Volkswagen компаниясының Португалияның Палмела қаласындағы зауытында қолданатын құралдарының мысалдарын келтіреді:
Ultimaker 3D принтерінде жасалған бұл құрал Португалиядағы Volkswagen құрастыру зауытында дөңгелектерді орналастыру кезінде болттарды орналастыруды бағыттау үшін қолданылады.
Автокөлік өндірісін қайта анықтауға келгенде, басқалары әлдеқайда кеңірек ойлайды. Divergent3D компаниясының Кевин Цзингері - солардың бірі.
Цзингер автомобильдердің құрастырылу тәсілін қайта қарастырғысы келеді. Ол дәстүрлі рамаларға қарағанда жеңіл, аз бөлшектерден тұратын, жоғары өнімділікті қамтамасыз ететін және өндіруге арзан шассилер жасау үшін озық компьютерлік модельдеу мен AM пайдалана отырып, жаңа тәсіл жасағысы келеді. Divergent3D өзінің 3D басып шығарылған шассиін Formnext-тегі SLM Solutions Group AG стендінде көрсетті.
SLM 500 машинасында басылған шасси басып шығарылғаннан кейін бір-біріне сәйкес келетін өздігінен бекітілетін түйіндерден тұрады. Divergent3D қызметкерлері шассиді жобалау мен құрастыруға осындай тәсіл құрал-сайман шығындарын азайту және бөлшектерді 75 пайызға азайту арқылы 250 миллион доллар үнемдеуге мүмкіндік беретінін айтады.
Компания болашақта осы типтегі өндірістік блокты автоөндірушілерге сатуға үміттенеді. Divergent3D және SLM осы мақсатқа жету үшін тығыз стратегиялық серіктестік орнатты.
Senior Flexonics көпшілікке танымал компания емес, бірақ ол автомобиль, дизель, медициналық, мұнай-газ және энергетика салаларындағы компанияларға компоненттердің негізгі жеткізушісі болып табылады. Компания өкілдері өткен жылы GKN Powder Metallurgy компаниясымен 3D басып шығару мүмкіндіктерін талқылау үшін кездесті, ал екеуі Formnext 2018 көрмесінде өздерінің табысты оқиғаларымен бөлісті.
AM артықшылықтарын пайдалану үшін қайта жасалған компоненттер - бұл коммерциялық жүк көліктеріне, тас жолдарда да, тас жолдардан тыс жерлерде де қолдануға арналған пайдаланылған газды қайта айналдыру салқындатқыштарына арналған кіріс және шығыс клапандары. Жетілдірілген Flexonics нақты әлемдегі сынақтарға және мүмкін жаппай өндіріске төтеп бере алатын прототиптерді жасаудың тиімдірек жолдары бар-жоғын көруге қызығушылық танытады. Автомобиль және өнеркәсіптік қолданбаларға арналған бөлшектерді өндіру саласындағы көпжылдық білімі бар GKN металл бөлшектердің функционалдық кеуектілігін терең түсінеді.
Соңғысы маңызды, себебі көптеген инженерлер белгілі бір өнеркәсіптік көлік құралдарына арналған бөлшектер 99% тығыздықты қажет етеді деп санайды. EOS компаниясының бас директоры Адриан Кепплердің айтуынша, бұл қолданбалардың көпшілігінде олай емес, бұл машина технологиясын жеткізуші және серіктес растайды.
EOS тот баспайтын болаттан жасалған 316L VPro материалынан жасалған бөлшектерді әзірлеп, сынақтан өткізгеннен кейін, Senior Flexonics қосымша жолмен жасалған бөлшектердің өнімділік мақсаттарына сай келетінін және құйылған бөлшектерге қарағанда тезірек жасалуы мүмкін екенін анықтады. Мысалы, порталды құю процесімен салыстырғанда уақыттың 70%-ында 3D басып шығаруға болады. Баспасөз мәслихатында жобаға қатысқан барлық тараптар бұл болашақта сериялық өндіріс үшін үлкен әлеуетке ие екенін мойындады.
«Бөлшектердің қалай жасалатынын қайта қарастыру керек», - деді Кеплер. «Сіз өндіріске басқаша қарауыңыз керек. Бұл құйма немесе соғу емес».
AM индустриясындағы көптеген адамдар үшін технологияның көп көлемді өндіріс орталарында кеңінен қолданыла бастағаны маңызды. Көпшіліктің көзқарасы бойынша, бұл толықтай қабылдануды білдіреді.
AM технологиясы коммерциялық жүк көліктеріне арналған пайдаланылған газды қайта айналдыру салқындатқыштарына арналған осы кіріс және шығыс клапандарын өндіру үшін қолданылады. Осы прототип бөлшектерін өндіруші Senior Flexonics компаниясы өз компаниясында 3D басып шығарудың басқа да қолданыстарын зерттеп жатыр.
Осыны ескере отырып, материал, бағдарламалық жасақтама және машина жасаушылар мұны мүмкін ететін өнімдерді жеткізу үшін көп жұмыс істеуде. Материал өндірушілер өнімділік күтулерін қайталанатын түрде қанағаттандыра алатын ұнтақтар мен пластмассалар жасауға тырысуда. Бағдарламалық жасақтама әзірлеушілері модельдеуді шынайы ету үшін материалдық дерекқорларын кеңейтуге тырысуда. Машина жасаушылар бір уақытта көбірек бөлшектерді орналастыру үшін жылдамырақ жұмыс істейтін және үлкенірек өндіріс ауқымына ие ұяшықтарды жобалауда. Жұмыс әлі де жасалуы керек, бірақ нақты әлемдегі өндірістегі аддитивті өндірістің болашағы туралы көптеген қызығушылықтар бар.
«Мен бұл салада 20 жыл жұмыс істеп келемін және осы уақыт ішінде «Біз бұл технологияны өндірістік ортаға енгізбекшіміз» деген сөздерді үнемі естіп жүрдім. Сондықтан біз күттік, күттік», - деді UL компаниясының қоспа өндірісі бойынша құзыреттілік орталығының директоры Пол Бейтс, қоспа өндірісі бойынша пайдаланушылар тобының менеджері және президенті. «Бірақ менің ойымша, біз ақыры бәрі бір-біріне жақындап, болып жатқан нүктеге жеттік».
Дэн Дэвис - саланың ең ірі тиражды металл жасау және қалыптау журналы The FABRICATOR және оның еншілес басылымдары STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal және The Welder басылымдарының бас редакторы. Ол осы басылымдармен 2002 жылдың сәуір айынан бері жұмыс істеп келеді.
Қоспа есебі нақты әлемдегі өндірісте қоспа өндіріс технологияларын пайдалануға бағытталған. Бүгінгі таңда өндірушілер құралдар мен құрылғылар жасау үшін 3D басып шығаруды пайдаланады, ал кейбіреулері тіпті AM-ді көп көлемді өндірістік жұмыстар үшін пайдаланады. Олардың әңгімелері осында ұсынылады.