Visa Divergent3D automašīnas šasija ir drukāta 3D formātā. Tā debitēja publiski SLM Solutions stendā izstādē Formnext 2018 Frankfurtē, Vācijā, no 13. līdz 16. novembrim.
Ja jums ir kaut nelielas zināšanas par aditīvo ražošanu (AM), jūs droši vien esat iepazinušies ar 3D drukāšanas sprauslām GE Leap reaktīvā dzinēja platformai. Biznesa prese šo stāstu atspoguļo kopš 2012. gada, jo tas patiešām bija pirmais plaši publicētais AM darbības gadījums reālās pasaules ražošanas vidē.
Vienlaidus degvielas sprauslas aizstāj agrāko 20 detaļu mezglu. Tai bija jābūt arī izturīgai konstrukcijai, jo reaktīvā dzinēja iekšpusē tā tika pakļauta temperatūrai līdz pat 2400 grādiem pēc Fārenheita. Detaļa saņēma lidojuma sertifikātu 2016. gadā.
Tiek ziņots, ka šodien GE Aviation ir apņēmies pasūtīt vairāk nekā 16 000 Leap dzinēju. Lielā pieprasījuma dēļ uzņēmums ziņoja, ka 2018. gada rudenī tas izdrukāja savu 30 000. 3D drukāto degvielas sprauslu. GE Aviation ražo šīs detaļas Auburnā, Alabamas štatā, kur detaļu ražošanai izmanto vairāk nekā 40 metāla 3D printerus. GE Aviation ziņo, ka katram Leap dzinējam ir 19 3D drukātas degvielas sprauslas.
GE amatpersonas varbūt ir nogurušas runāt par degvielas sprauslām, taču tas pavēra ceļu uzņēmuma AM panākumiem. Patiesībā visas jauno dzinēju projektēšanas sanāksmes sākas ar diskusiju par to, kā produktu izstrādes centienos iekļaut aditīvo ražošanu. Piemēram, jaunajam GE 9X dzinējam, kas pašlaik tiek sertificēts, ir 28 degvielas sprauslas un 3D drukāts sadegšanas maisītājs. Citā piemērā GE Aviation pārveido turbopropelleru dzinēju, kura konstrukcija aptuveni 50 gadus ir bijusi gandrīz nemainīga, un tam būs 12 3D drukātas detaļas, kas palīdz samazināt dzinēja svaru par 5 procentiem.
“Pēdējos gados mēs esam mācījušies izgatavot patiešām lielas, ar aditīvo ražošanu ražotas detaļas,” novembra sākumā, uzrunājot klātesošos uzņēmuma stendā izstādē Formnext 2018 Frankfurtē, Vācijā, sacīja GE Aviation aditīvās ražošanas komandas vadītājs Ēriks Getlins.
Getlins turpināja nosaucot pievienotās ražošanas (AM) pieņemšanu par “paradigmas maiņu” GE Aviation. Tomēr viņa uzņēmums nav vienīgais. Formnext izstādes dalībnieki atzīmēja, ka šī gada izstādē piedalījās vairāk ražotāju (oriģinālo iekārtu ražotāju un pirmā līmeņa ražotāju) nekā jebkad agrāk. (Izstādes amatpersonas ziņoja, ka pasākumu apmeklēja 26 919 cilvēku, kas ir par 25 % vairāk nekā 2017. gada Formnext.) Kamēr kosmosa ražotāji ir vadījuši centienus padarīt aditīvo ražošanu par realitāti ražošanas telpās, autobūves un transporta uzņēmumi uz šo tehnoloģiju tiek raudzīti jaunā veidā. Daudz nopietnāk.
Formnext preses konferencē Ultimaker vecākais viceprezidents Pols Heidens dalījās ar informāciju par to, kā Ford savā Ķelnes rūpnīcā, Vācijā, izmantoja uzņēmuma 3D printerus, lai izveidotu ražošanas rīkus Ford Focus modelim. Viņš teica, ka uzņēmums ietaupīja aptuveni 1000 eiro par katru drukas rīku, salīdzinot ar tā paša rīka iegādi no ārēja piegādātāja.
Ja ražošanas inženieriem ir nepieciešami rīki, viņi var ielādēt dizainu 3D CAD modelēšanas programmatūrā, nopulēt dizainu, nosūtīt to uz printeri un izdrukāt dažu stundu laikā. Programmatūras sasniegumi, piemēram, vairāk materiālu veidu iekļaušana, ir palīdzējuši atvieglot projektēšanas rīku lietošanu, tāpēc pat "neapmācīti" var strādāt ar programmatūru, sacīja Heidens.
Tā kā Ford spēja nodemonstrēt 3D drukātu instrumentu un armatūras lietderību, Heidens sacīja, ka nākamais solis uzņēmumam ir risināt rezerves daļu krājumu problēmu. Tā vietā, lai uzglabātu simtiem detaļu, 3D printeri tiks izmantoti, lai tās izdrukātu pēc pasūtījuma. Pēc tam Ford, domājams, redzēs, kādu ietekmi šī tehnoloģija var atstāt uz detaļu ražošanu.
Citi autobūves uzņēmumi jau iztēles bagātos veidos iekļauj 3D drukāšanas rīkus. Ultimaker sniedz piemērus rīkiem, ko Volkswagen izmanto savā rūpnīcā Palmelā, Portugālē:
Šis instruments, kas izgatavots uz Ultimaker 3D printera, tiek izmantots, lai vadītu skrūvju izvietojumu riteņu izvietošanas laikā Volkswagen montāžas rūpnīcā Portugālē.
Runājot par automašīnu ražošanas pārdefinēšanu, citi domā daudz plašāk. Viens no viņiem ir Kevins Czingers no Divergent3D.
Czingers vēlas pārskatīt automašīnu būvniecības veidu. Viņš vēlas izveidot jaunu pieeju, izmantojot progresīvu datormodelēšanu un papildināto ražošanu (AM), lai izveidotu šasijas, kas ir vieglākas par tradicionālajiem rāmjiem, satur mazāk detaļu, nodrošina augstāku veiktspēju un ir lētākas ražošanā. Divergent3D demonstrēja savas 3D drukātās šasijas SLM Solutions Group AG stendā izstādē Formnext.
Uz SLM 500 iekārtas drukātā šasija sastāv no pašfiksējošiem mezgliem, kas pēc drukāšanas visi saliekas kopā. Divergent3D pārstāvji apgalvo, ka šī šasijas projektēšanas un montāžas pieeja varētu ietaupīt 250 miljonus dolāru, samazinot instrumentu izmaksas un detaļu skaitu par 75 procentiem.
Uzņēmums cer nākotnē pārdot šāda veida ražošanas vienības autoražotājiem. Divergent3D un SLM ir izveidojuši ciešu stratēģisku partnerību, lai sasniegtu šo mērķi.
"Senior Flexonics" nav uzņēmums, kas sabiedrībai ir labi pazīstams, taču tas ir nozīmīgs komponentu piegādātājs autobūves, dīzeļdegvielas, medicīnas, naftas un gāzes, kā arī elektroenerģijas ražošanas nozarēm. Uzņēmuma pārstāvji pagājušajā gadā tikās ar "GKN Powder Metallurgy", lai apspriestu 3D drukāšanas iespējas, un abi dalījās savos veiksmes stāstos izstādē "Formnext 2018".
Lai izmantotu AM priekšrocības, ir pārveidoti komponenti, piemēram, ieplūdes un izplūdes vārsti izplūdes gāzu recirkulācijas dzesētājiem komerciāliem kravas automobiļiem gan uz ceļa, gan bezceļos. Advanced Flexonics vēlas noskaidrot, vai ir efektīvāki veidi, kā izveidot prototipus, kas var izturēt reālus testus un, iespējams, masveida ražošanu. Ar daudzu gadu pieredzi detaļu ražošanā automobiļu un rūpnieciskiem lietojumiem, GKN ir padziļināta izpratne par metāla detaļu funkcionālo porainību.
Pēdējais ir svarīgs, jo daudzi inženieri uzskata, ka detaļām noteiktiem rūpniecisko transportlīdzekļu lietojumiem nepieciešams 99% blīvums. Daudzos no šiem lietojumiem tas tā nav, norāda EOS izpilddirektors Adrians Keplers, ko apliecina arī mašīnu tehnoloģiju piegādātājs un partneris.
Pēc detaļu izstrādes un testēšanas, kas izgatavotas no EOS StainlessSteel 316L VPro materiāla, Senior Flexonics atklāja, ka ar aditīvi ražotās detaļas atbilst to veiktspējas mērķiem un tās var izgatavot ātrāk nekā lietajās detaļās. Piemēram, portālu var izdrukāt 3D drukā 70% ātrāk nekā liešanas procesā. Preses konferencē visas projektā iesaistītās puses atzina, ka tam ir liels potenciāls turpmākai sērijveida ražošanai.
“Jums ir jāpārdomā, kā detaļas tiek izgatavotas,” sacīja Keplers. “Jums ir jāskatās uz ražošanu citādi. Tie nav lējumi vai kalumi.”
Daudziem AM nozares pārstāvjiem svētais grāls ir redzēt, kā tehnoloģija iegūst plašu pieņemšanu liela apjoma ražošanas vidē. Daudzu acīs tas nozīmētu pilnīgu pieņemšanu.
Šo izplūdes gāzu recirkulācijas dzesētāju ieplūdes un izplūdes vārstu ražošanai komerciāliem kravas automobiļiem tiek izmantota AM Technology. Šo prototipu detaļu ražotājs Senior Flexonics savā uzņēmumā pēta citus 3D drukāšanas pielietojumus.
Paturot to prātā, materiālu, programmatūras un mašīnu izstrādātāji smagi strādā, lai radītu produktus, kas to ļauj. Materiālu ražotāji vēlas radīt pulverus un plastmasas, kas var atkārtojamā veidā atbilst veiktspējas prasībām. Programmatūras izstrādātāji cenšas paplašināt savas materiālu datubāzes, lai simulācijas padarītu reālistiskākas. Mašīnu ražotāji projektē šūnas, kas darbojas ātrāk un kurām ir lielāki ražošanas diapazoni, lai vienlaikus varētu ražot vairāk detaļu. Vēl ir daudz darāmā, taču ir daudz sajūsmas par aditīvās ražošanas nākotni reālajā ražošanā.
“Esmu šajā nozarē jau 20 gadus, un visu šo laiku esmu nepārtraukti dzirdējis: “Mēs tūlīt ieviesīsim šo tehnoloģiju ražošanas vidē.” Tāpēc mēs gaidījām un gaidījām,” sacīja UL Additīvās ražošanas kompetences centra direktors Pols Beitss, Additīvās ražošanas lietotāju grupas vadītājs un prezidents. “Bet es domāju, ka mēs beidzot nonākam līdz punktam, kur viss saplūst un tas notiek.”
Dens Deiviss ir žurnāla “The FABRICATOR”, nozarē lielākā metālapstrādes un formēšanas žurnāla, un tā radniecīgo izdevumu “STAMPING Journal”, “Tube & Pipe Journal” un “The Welder” galvenais redaktors. Viņš strādā pie šiem izdevumiem kopš 2002. gada aprīļa.
Piedevu ziņojumā galvenā uzmanība pievērsta piedevu ražošanas tehnoloģiju izmantošanai reālajā ražošanā. Mūsdienās ražotāji izmanto 3D drukāšanu instrumentu un armatūras izgatavošanai, un daži pat izmanto aditīvo ražošanu liela apjoma ražošanas darbiem. Viņu stāsti tiks prezentēti šeit.